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Revista deGeologíaAplicada a la Ingeniería

y al Ambiente

ASOCIACION ARGENTINA DE GEOLOGIA APLICADA A L A I N G E N I E R I A


· Portada: Camino Merlo - Cumbre Comechingones, San Luis - Fotografía: Daniel A. Sales

Revista de GeologíaAplicada a la Ingeniería

y al AmbienteRemediación de suelos contaminados con plomo. Primera parteVives, H. F. - Petelin, K. - Vives, A. M. - Silva, A.

Riesgo de anegamiento por una tormenta extraordinaria en la ciudad de Buenos AiresNabel, Paulina Esther - Becerra Serial, Rodrigo Martín - Caretti, Magdalena

Defectos petrogenéticos de las rocas metamórficas de Córdoba utilizadas en la construcciónBonalumi, Aldo - Sfragulla, Jorge - Locati, Francisco - Campos, Darío

Caracterización de la piedra laja masiva y pulida de Olta, provincia de La Rioja. Su viabilidad económicaCarrizo, Ramón de la Cruz - Castro, Liliana - Delgado, Eduardo N.

Efectos provocados por las canalizaciones en la cuenca inferior del Arroyo del Tala. Provincia de Buenos AiresFucks, Enrique - Schnack, Enrique

Sismicidad y paleosismicidad en la región sur de la provincia de Córdoba. Análisis del peligro y riesgo sísmico asociado Sagripanti , Guillermo - Villalba, Diego - Bettiol, Anabela - Seitz, Carina

Aplicación de un sistema de geoindicadores para la evaluación de la calidad ambiental en agroecosistemas. Sudeste de la provincia de Buenos Aires, República Argentina Bó, M. J.- del Río, J. L. - López de Armentia, A. - Cionchi, J. L. - Osterrieth, M., - Álvarez, M. F. - Camino, M.

Caracterización geomecánica de taludes en el camino entre Ciudad de La Punta - El Mirador. Sur de la Sierra Grande de San Luis. Parte 1Sales, Daniel A. - Mazzeo, Natalia - Pedersen, Oscar - Gómez Figueroa, Javier - Ferreyra, Franco - Origlia, Daniel

Manejo costero en la costa de dunas de Pehuen-có. Buenos AiresMarcomini, Silvia Cristina - López, Rubén Alvaro - Uehara, Florencia

Institucional. Noveno Simposio de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente N

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2009

Número 23 2008Publicación Oficial de la

Revista de Geología Aplicada a la Ingenieríay al Ambiente


ISSN 1851-7838

IRevista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 2009

COMISIÓN DIRECTIVA

PRESIDENTE Norberto Jorge Bejerman

VICEPRESIDENTE María Beatriz Ponce

SECRETARIO María Alejandra Gonzalez

PROSECRETARIO Jorge Caló

TESORERO Rubén A. López

PROTESORERO Mirta Fresina

VOCAL TITULAR Alicia Fernández Cirelli

VOCAL TITULAR Fabio Luna

VOCAL TITULAR Julio Luis del Río

VOCAL SUPLENTE Adrián Silva Busso

VOCAL SUPLENTE Daniel Héctor Origlia

VOCAL SUPLENTE Ángel Marcos

REVISORES DE CUENTAS Guillermo Turazzini Fernando Díaz Carlos MarconiJosé L. Guerrero

DELEGADOS REGIONALES (2007-2009)

REGIÓN NOROESTETitular: Felipe Rivelli

Suplente: Juan Carlos Valoy

REGIÓN CENTRO NORTETitular: Eliseo Popolizio

Suplente: Roberto Torra

REGIÓN MESOPOTAMIATitular: Luis Muñoz

Suplente: Eduardo Díaz

REGIÓN LITORALTitular: Oscar Albert

Suplente: Carlos Canoba

REGIÓN CUYOTitular: Bernardo Zakalik

Suplente: Daniel Sales

REGIÓN CENTROTitular: Alberto Rusculleda

Suplente: Alicia Karlsson

REGIÓN SURTitular: Nestor Hirtz

Suplente: Mario Grizinik

DIRECTOR Geol. MSc Norberto Jorge BejermanDirección Provincial de Vialidad de Córdoba

COMITÉ EDITORIAL

Dr. en Ciencias Naturales Julio Luis del RíoCentro de Geología de Costas y del Cuaternario. Universidad Nacional de Mar del Plata

Lic. María Alejandra GonzalezDirección de Geología Ambiental y AplicadaIGRM - Instituto de Geología y Recursos MineralesSEGEMAR - Servicio Geológico Minero Argentino

Prof. Luis I. González de VallejoDepartamento de GeodinámicaUniversidad Complutense de Madrid

Lic. Rubén A. LópezDepartamento de GeologíaFacultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Buenos Aires

Lic. María Beatriz PonceCIGA - Centro de Investigación en Geología AplicadaINTEMIN - Instituto de Tecnología MineraSEGEMAR - Servicio Geológico Minero Argentino

Dra. en Geología Ofelia TujchneiderGrupo de Investigaciones Geohidrológicas - Departamentos de Hidrología y Ambiente.Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas.Universidad Nacional de El Litoral. Santa Fe

REVISTA DE GEOLOGÍA APLICADA A LA INGENIERÍA Y AL AMBIENTE

ASOCIACIÓN ARGENTINA DE GEOLOGÍA APLICADA A LA INGENIERÍA

II Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 2009

En atención al procedimiento de arbitraje, se solicitaa los autores leer y seguir estrictamente las siguientes instrucciones:

• La versión original, en dos (2) ejemplares, se enviará en papel blanco tamaño A4 (21 x 29,7 cm) y en disquetes oCD, editados en Microsoft Word.

• El título del artículo debe ser conciso, informativo e in-dicativo del contenido del mismo y escrito sin utilizar abre-viaturas; impreso en letra Times New Roman punto 12,mayúscula, negrita y centrado, sin subrayar.

• La dirección postal y electrónica del autor al que se deberádirigir la correspondencia seguirá a continuación del nom-bre, separado por una interlínea. Dicho autor deberá seridentificado con un superíndice.

• Es obligatorio el uso del sistema métrico decimal.• Se debe incorporar, en forma consecutiva, el Resumen de

hasta 250 palabras; el Abstract, en inglés, francés o por-tugués, de hasta 200 palabras, las Palabras Clave en unnúmero entre 3 y 5 y las correspondientes Keywords.

• Todo el texto deberá estar escrito en letra Times New Ro-man punto 12 a un espacio de interlínea, sin sangrías (yasea mediante tabulador o espacios) y sin doble espacios en-tre párrafos. Se conservarán, no obstante, los destacados queel autor considere convenientes, así como los correspondi-entes a determinados términos científicos o expresiones lati-nas o extranjeras.Deberá estar escrito en una sola columna. El área de traba-jo será de 170 mm de ancho y 247 mm de altura. Es decir, 20 mm de márgenes derecho e izquierdo y márgenes superior e inferior de 25 mm. Se debe usar justificación completa.

• En el caso que el idioma del trabajo no sea español, la primerasección será el abstract, en el idioma del que trate, a conti-nuación el resumen en español y tras ello el desarrollo.

• Cuando una abreviatura aparezca en el texto por primeravez, deberá ser aclarada en forma completa entre parénte-sis. No se deben utilizar notas al pie.

• Las expresiones matemáticas deben ser elaboradas con elprocesador de texto y formar parte del mismo. Las ecua-ciones deben estar centradas y deben estar separadas por unainterlínea. Todas las ecuaciones deben estar numeradas con-secutivamente, usando numerales en paréntesis alineados al margen derecho. La secuencia de paréntesis deberá ser lausual en Matemática: )]}.

• Se incluirán como figuras todas las ilustraciones, mapas, fo-tografías, etc., presentes en el texto, las que llevarán nu-meración arábiga correlativa por orden de aparición. Lasmismas se ajustarán al tamaño de caja. En el texto se citaráncomo (Fig.), o (Figs.) en plural.

• En los ejemplares impresos que se remitan para ser someti-dos al proceso de arbitraje, se deberá indicar la posición delas figuras en el texto e incluirlas por separado a continuacióndel mismo. Se deberán limitar, como máximo, a una caja de15 x 23 cm, debiendo tener en cuenta el espacio ocupadopor el epígrafe. No se aceptarán plegables. Las figuras no sedeben incluir como parte del archivo de texto. Se deben re-mitir en un archivo separado formato TIF, JPEG, DWG oEPS.

• En el caso que los autores incluyan mapas y/o gráficos querequieran ser plegables para el tamaño de la revista, los cos-tos derivados de su impresión correrán por cuenta de él olos autores.

• Las tablas deben ser remitidas en páginas separadas, indi-cando su ubicación dentro del texto.

• En el caso de mapas, los mismos incluirán las coordenadasgeográficas, escala gráfica y norte. Deberán tener referenciasadecuadas a los símbolos, rastras, etc. utilizados.

• Las fotografías, incluidas como figuras, deberán ser pan-cromáticas, de buena resolución y contraste debiendo serenviadas como archivos TIF o JPEG. No se aceptarán fo-tografías en color. Las fotografías en color serán reproduci-das en escala de grises salvo que el o los autores del trabajose hagan cargo de la diferencia de costos. Los originales debenser enviados con la versión final del trabajo. Todas las fig-uras llevarán su correspondiente leyenda, inmediatamentedespués de la misma. Se usará letra punto 12, a un inter-lineado. La figura y el número irán en negrita, sin subrayar,seguidas por dos puntos. Se recomienda que las leyendassean cortas y concisas.

• Las referencias bibliográficas serán incluidas bajo el títulode TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO. Las mismasdeberán estar ordenadas alfabéticamente.

• La cita de trabajos en el texto estará referida a la lista bi-bliográfica final, indicando apellido de los autores (en mayús-culas) y año de publicación entre paréntesis, por ejemplo:(Caminos 1975). En caso de ser más de tres autores se us-ará et al. (en itálica, no subrayado ni negrita). Cuando secite más de un trabajo del mismo autor se separarán por unacoma, por ejemplo: Caminos (1956, 1978). En las citas to-talmente entre paréntesis no se usará coma para separar elautor del año (Caminos 1956). En el caso de ubicar variosautores dentro del paréntesis se separarán entre ellos por unpunto y coma. Si se citan varios trabajos del mismo autor ydel mismo año se agregarán, a continuación del año, letras,de acuerdo al orden de aparición en el texto.

• Las citas bibliográficas estarán justificadas a la izquierda yla segunda línea tendrá una sangría especial francesa de 15puntos ó 0,75 cm.

• Los artículos en publicaciones periódicas se citarán:CARRANZA TORRES, C.M., 1991. Cálculo analítico deredes de filtración. Actas de la Asociación Argentina de Geología Aplicada a la Ingeniería Volumen VI: 250-267.

• Los artículos en textos:MATEOS RUIZ, R.M. Y M. FERRER GIJÓN, 1994.Methodology for landslides hazard map 1:10,000 in the areaof Monachil (Granada, Spain). En R. Oliveira, L.F. Ro-drigues, A.G. Coelho & A.P. Cunha (eds.) 7th InternationalCongress International Association of Engineering Geolo-gy, Volume III: 2059-2064, Rotterdam.

• Los libros de textos:DEARMAN, W.R., 1991. Engineering geological mapping.Butterworth-Heinemann Ltd, 387 pp. Oxford.El Comité Editorial no se hará responsable por ilustraciones,tanto figuras como fotografías, que no se ajusten a estas normaso cuya calidad sea deficiente.

INSTRUCCIONES PARA AUTORES

IIIRevista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 2009

INDICE

StaffIns truc cio nes pa ra au to resRemediación de suelos contaminados con plomo. Primera parte

Riesgo de anegamiento por una tormenta extraordinaria en la ciudad de Buenos Aires

Defectos petrogenéticos de las rocas metamórficas de Córdoba utilizadas en la construcción

Caracterización de la piedra laja masiva y pulida de Olta, provincia de La Rioja.Su viabilidad económica

Efectos provocados por las canalizaciones en la cuenca inferior del Arroyo del Tala.Provincia de Buenos Aires

Sismicidad y paleosismicidad en la región sur de la provincia de Córdoba.Análisis del peligro y riesgo sísmico asociado

Aplicación de un sistema de geoindicadores para la evaluación de la calidad ambiental en agroecosistemasSudeste de la provincia de Buenos Aires, República Argentina

Caracterización geomecánica de taludes en el camino entre Ciudad de La Punta - El MiradorSur de la Sierra Grande de San Luis. Parte 1

Manejo costero en la costa de dunas de Pehuen-có. Buenos Aires

Institucional. Noveno Simposio de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente

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Vives,, H. F.- Petelin, K. - Vives, A. M.Silva, A.

Nabel, Paulina Esther Becerra Serial, Rodrigo Martín Caretti, Magdalena

Bonalumi, Aldo - Sfragulla, Jorge -Locati, Francisco - Campos, Darío

Carrizo, Ramón de la Cruz - Castro, Liliana - Delgado, Eduardo N.

Fucks, Enrique - Schnack, Enrique

Sagripanti, Guillermo - Villalba, Diego -Bettiol, Anabela - Seitz, Carina

Bó, M. J.- del Río, J. L. - López de Armentia, A. - Cionchi, J. L. - Osterrieth, M., - Álvarez, M. F. - Camino, M.Sales, Daniel A. - Mazzeo, Natalia - Pedersen, Oscar - Gómez Figueroa, Javier -Ferreyra, Franco - Origlia, Daniel

Marcomini, Silvia Cristina - López, Rubén Alvaro - Uehara, Florencia

Trabajo Autor/es Pág

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Remediación de suelos contaminados con plomo Primera parte

Vives, H. F.1, Petelin, K.1, Vives, A. M.1, Silva, A. 2

1 Grupo Electroquímica Medio Ambiente, (GEMA)- Universidad

Tecnológica Nacional – Facultad Regional Avellaneda (UTN-FRA),

Av. Mitre 750 (1870), Avellaneda, Buenos Aires, Argentina.

R [email protected].

2 Instituto Nacional del Agua (INA), Autopista Ezeiza-Cañuelas,

Empalme J. Newbery Km. 1,620 Ezeiza, Bs. As., Argentina.

[email protected] .

Re su men

Se ha desarrollado un proceso de tratamiento a muestras de suelos contaminados con plomo, Las muestras de suelo de VillaInflamable, Dock Sud, Argentina con tenores de plomo entre 160 y 2000 mg por Kg de muestra seca, fueron mezcladas yartificialmente contaminadas con oxido de plomo (p.a.). El proceso de remediación, consta de dos etapas: la primera etapa, setrata de un procedimiento físico-químico sobre el referido suelo contaminado, al que se le adicionó óxido de plomo hastallegar a una concentración de plomo en un rango de 3500/3900 mg. de Pb/Kg de muestra seca. A esta muestra se la trató conuna mezcla de haluros (Cl-, Br-) y mediante operaciones físicas de mezcla y calentamiento se establecieron las condicionespara la reacción de intercambio de cationes. En la segunda etapa se someterán los líquidos residuales a un tratamientoelectroquímico haciendo pasar corriente a través de un cátodo de titanio y ánodo de titanio platinizado (DSA-O2); luego dela remoción electroquímica se espera tener plomo depositado en el cátodo. Para las experiencias se ha utilizado un reactorquímico a escala laboratorio, donde se trató el suelo artificialmente contaminado antes descrito. El plomo depositado, serecupera del electrodo por decapado mecánico y/o redisolución química o electroquímica. El plomo removido es destinado alproceso industrial de refinación para obtener metal de distintas calidades. El sólido tratado en la etapa química partiendo deconcentraciones de entre 3500 y 3900 mg Pb/Kg M. S., en el total de los experimentos de esta etapa, llegó a concentracionesinferiores al nivel guía que se utiliza en EEUU, (130 mg/Kg M.S.) para suelos de uso residencial (US-EPA). El rendimientodel proceso de remoción arrojó valores de entre 95,5 y 98,8 % de reducción del plomo total de la muestra. Se prevécontinuar el trabajo experimental variando estadísticamente los parámetros físico-químicos del tratamiento y llevando acabo ajustes y variaciones en la etapa electroquímica hasta la optimización del método y verificar la reproductibilidad de losresultados. Palabras clave: remoción de plomo, suelos, recuperación electroquímica.

Abstract

A treatment process has been applied over leaded contaminated soil samples. This process contains two stages, the first one is achemist process over soil contaminated samples from “Villa Inflamable”, Buenos Aires, Argentina, with the addition of Leadoxide to reach a range of lead concentration of 3500/3900 mg Pb/Kg of dry sample. A mix of Halide (bromide/chloride) hasbeen added to this sample and the cation exchange reaction has been induced by mixing and heating operations. In thesecond stage the system will be submitted to an electrochemical treatment passing electric current between a titanium

catode and a platinum titanium anode (DSA-O2). Beforeelectrochemical remotion, we wait to observe a leaddesposited over the catode. For these experiences it will be usea laboratory prototype reactor where the soil which has beenartificially contaminated, will be treate. The Lead depositedwill be removed from the electrode by means of mechanicstriping and/or chemist or electrochemist disolution.Removed Lead is used in refiner industrial process to obtain

ASOCIACION ARGENTINA

DE GEOLOGIA APLICADA

A L A I N G E N I E R I A

Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 1 - 5 • 2009 • Buenos Aires

Recibido: 28 de Diciembre de 2006 • Aceptado: 26 de Febrero de 2007

INTRODUCCIÓN

A escala mundial, la lucha contra el aumento del plomoen el ambiente se ha dado en varios frentes: Por una parte, lasustitución paulatina de los compuestos orgánicos de alquil-plomo, utilizados como antidetonantes en las naftas (gasolinas)para automotores; y por otra procurar que la utilización del plo-mo se realice con una tecnología que asegure un ciclo de vidade los materiales o productos elaborados con plomo, de modotal que asegure, no contaminar o que la recuperación del plo-mo de los residuos sea lo más eficiente posible Baird, C. 2001.

Un estudio de la Universidad de Cagliari, Italia, reportóplomo en sangre y pelos de 222 niños medidos en las ciudadesde Portoscuso y Sestu, Cerdeña en 1998 (Sanna E. 2003). En nuestro medio similar hallazgo se encontró en niños de Vi-lla Inflamable, Isla Maciel, Dock Sud (a 4 Km de Plaza de Mayo)y otros de Villa Corina, ambos del Partido de Avellaneda. La fuente presumible de dichas intoxicaciones es el polvo delsuelo, por tratarse del único medio que arrojó elevadas con-centraciones de plomo en polvo de esa zona residencial (VillaInflamable). Detectado en primera instancia en la campaña ex-ploratoria realizado por Brown & Caldwell (1996), corrobora-do posteriormente en el estudio ambiental Plan de AcciónEstratégico (PAE) para la gestión ambiental sustentable de unárea urbano-industrial. Plan de Monitoreo (2003) del Polo Pe-troquímico Dock Sud y recientemente en nuestra campaña derevisión exploratoria del Grupo Electroquímica y Medio Am-biente, GEMA (2005), Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Avellaneda.

Una fuente importante de este tipo de contaminación,son los residuos de emprendimientos donde se realiza el pro-ceso de recuperación de baterías agotadas (Nebel, B.J and WrightR. T. 1999) y peor aún cuando las baterías son descartadas comobasura sin ningún tipo de tratamiento, lo cual está prohibidoen nuestro país por resolución de la Secretaria de Recursos Na-turales (Resolución SRNAH Nº544/94). Un estudio sobre re-moción de plomo de suelos de sitios de recuperación de bateríasagotadas en Norteamerica (Clifford, D., 1998) asegura que ellavado, del suelo contaminado, con soluciones de haluros y adeterminadas temperaturas producen la disolución del plomo,el cual pasa al medio líquido para luego ser separado de éstamediante precipitación como compuesto insoluble. Este tra-bajo de remediación es parcialmente coincidente con algunosmétodos de recuperación de plomo de secundarios, la biblio-grafía describe este y otros métodos donde se utilizan haluroso ácido fluorborico para la etapa de leaching de los oxidos deplomo (Exposito, E. Et al., 1998; Cole E.R. et al., 1981-1984).A finales de la década de los 70, Prengaman R.D. y H.B. Mc Donald (1990) desarrollaron un proceso de recuperaciónde plomo utilizando ácido fluorosilícico (H2SiF6) o ácido fluorbó-rico (HBF4) para la lixiviación y por último utilizar una etapade remoción electroquímica. El estudio, cruzamiento y com-paración de la información enumerada permite inferir la nece-

sidad de desarrollar un sistema de mayor eficiencia para la re-mediación de suelos contaminados con plomo, el cual prevédos etapas: una química y la segunda electroquímica.

El diseño experimental de este proyecto se basa en: El mé-todo de obtención hidro-metalúrgica de plomo en medio ha-luro. Los resultados satisfactorios de nuestro proyecto de remociónde plomo de líquidos residuales del proceso de reciclado de ba-terías agotadas (Código:UTN- SeCyT, PQPRAV002T). El sis-tema de recuperación de plomo por métodos químicos, de suelosde sitios contaminados con plomo en Norteamérica, realizadopor la Universidad de Houston en un programa de la AgenciaAmbiental Norteamericana US-EPA (Clifford, D. 1998) y parala etapa electroquímica utilizaremos los conocimientos y expe-riencias aportadas por la tesis doctoral de Eduardo Exposito(1999), colega y amigo del Laboratorio de electroquímica Apli-cada de la Universidad de Alicante, junto con la tecnología delproceso LEREFLOS (San Lorenzo D.M., 1991) (Lead RecoveryFrom Lead Oxides Secondaries) en el cual, se utiliza la etapaelectroquímica para la remoción y recuperación del plomo delos electrodos (secundarios en la jerga especializada) de las ba-terías plomo-ácido agotadas y desechadas; nuestro proyecto in-tentará combinar estos métodos para la remediación de suelosy residuos sólidos con altos tenores de plomo y como objetivosecundario extenderlo a la remoción del plomo de la escoria re-sidual proveniente del proceso de recuperación de plomo de ba-terías por vía pirolítica realizado en nuestro medio, para de esemodo evitar o minimizar la contaminación mencionada.

MATERIALES Y MÉTODOS

La composición del suelo artificialmente contaminado sehizo seleccionando parte de las muestras extraídas para la cita-da caracterización de la contaminación del suelo en Villa In-flamable a la cual se le agregó óxido de plomo hasta llegar a unaconcentración entre 3500 a 3900 ppm.

Los constituyentes utilizados en la preparación del sueloartificalmente contaminado y de las diferentes soluciones fue-ron los siguientes: ; óxido de plomo (PbO), 98% de pureza(Panreac PRS, Barcelona, España); ácido clorhídrico 33% pureza (Panreac PRS); ácido nítrico 70% de pureza (AnedraACS), Cloruro de sodio 99% de pureza (Merck), Bromuro depotasio 99% de pureza (Merck).

Para los análisis de plomo se utilizó un Espectrofotóme-tro de Absorción Atómica marca: Pelkin Elmer. Modelo AA-200 perteneciente a CORPLAB Latinoamérica, con sus curvasde calibración actualizadas. El método de análisis utilizado esel indicado por la literatura analítica de metales pesados (Beaty., 1987) y por (US-EPA, 1995) en el método analíticopara determinación de metales Standard Methods 7420-86.Con los patrones y calibraciones actualizadas, toda vez, que estelaboratorio cumple con las normas y certificaciones de calidadde Secretaría de Política Ambiental P.B.A.

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Vives, H. F. - Petelin, K. - Vives, A. M. - Silva, A.

Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23• 1 - 5 • 2009

metals of different qualities. The solid treated in the chemist stage starting from a lead concentration between 3500 and 3900mg Pb/kg soil, in all the experiments of this step, it has reached at lead concentrations lower than the guide level that is beenused in the USA for residential soil (130 mg Pb/kg soil, US-EPA, 1995). The removal process yield was 95,5 - 98,8 % ofreduction of the total lead of the samples. It is thought to continue with the experimental work varying the experimentalparameters statiscally and carrying out variations in the electrochemical stage till the method improvement and to verify therepeatability of the results. Key words: lead removal, soils, electrochemical removal.

EXPERIMENTAL

Los experimentos de la primera etapa o etapa química se llevaron a cabo en un reactor de vidrio a escala laboratorio(1000 cc.) con agitación mecánica provista por un agitador demarca PRECITEC AE-15-N (0-800 rpm.), calefaccionado através de la manta calefactora del agitador magnético marcaZELTEC MS-5. En figura 1a. Se muestra el esquema del reac-tor químico. En tanto que los balances de materia se llevaron aacabo mediante balanza electrónica digital DENVER XP-3000.

Los experimentos electroquímicos también se realizaránen dos etapas con un mismo reactor prototipo: La primera eta-pa se realiza con un cátodo de malla de titanio y un ánodo di-mensionalmente estable DSA-O2, con el objetivo de separaplomo del electrolito hasta dejar concentraciones inferiores a 100 ppm. En la segunda etapa se utiliza el reactor antes

mencionado con un cátodo de fieltro de carbón dividido delánodo DSA-O2 por una membrana selectiva de cationes.

Prototipo Electroquímico escala laboratorio

El diseño general del proceso electroquímico experimentales mostrado en Figura 2.

El primer paso electroquímico se llevará a cabo con unreactor célula filtro prensa de 20 cm2 de área electródica sin di-vidir, es decir se arma el reactor con una malla de titanio comocátodo y un DSA-O2 como ánodo sin ningún tipo de mem-brana que los separen, este arreglo del reactor permite tratar lí-quidos con concentraciones de plomo superiores a 100 ppm.Para la segunda etapa electroquímica, se utiliza un reactor cé-lula filtro prensa dividida con ánodo DSA-O2; para evitar suenvenenamiento debido a la formación de un deposito de PbO2,se interpone una membrana catiónica (Nafion 450). El cátodofieltro de carbón (Le Carbone Lorraine, París, Francia) con uncolector de corriente de placa de titanio de 3 mm. de espesor.En todos los ensayos se utiliza un área electródica de 20 cm2

(referida al colector).La figura 3 muestra la configuración esquemática del re-

actor Célula Filtro Prensa (CFP-20) que se utilizará al momentode los experimentos de la segunda parte de este trabajo. Se uti-lizará una conformación de la célula La distancia entre la mem-brana catiónica y el colector de corriente catódica es de 10 mm.La distancia entre ánodo y membrana para la etapa con céluladividida, es de 10 mm.

Aunque el sistema no ha sido llevado a mayor escala, nohabría dificultades en hacerlo utilizando cátodos de fieltro decarbón y ánodos DSA-O2. El trabajo experimental se realiza enprimer lugar con los líquidos de lavado provenientes de la eta-pa química de remoción realizados anteriormente en el labora-torio, con los resultados de estos experimentos se estudiarán losparámetros para reutilizar estos líquidos en posteriores trata-mientos químicos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se tomó un número de muestras por medio de un mues-treo simple al azar, de modo tal que, la comprobación o refu-tación de nuestra hipótesis está dada por el procedimiento demuestreo y los análisis químicos realizados, se adoptó un ta-maño de muestra tal que nos asegurara un nivel de confianzasuperior al 90%.

Los resultados de la remediación de las muestras de sue-lo en su etapa química, permiten inferir un nivel de incerti-dumbre menor del 4% (m<0,04), toda vez que, el método arrojóeficiencias brutas entre 95,5 y 98,8 % en la reducción de plo-mo en las muestras de suelo original.

Los resultados de la remoción de plomo primera etapaquímica, realizada sobre las muestras secas de suelo en las con-diciones antes descriptas, se muestran en la Tabla 1.

En esta comunicación se exponen solo los resultados dela etapa química, debido a un atraso en la importación el áno-do DSA-O2 específico y el acondicionamiento de partes delequipo electroquímico para los experimentos de la etapa elec-troquímica planificada.

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Remediación de suelos contaminados con plomo...


Figura 1. Esquema del micro-reactor químico utilizado en la primera fase de la remediación. 1. Agitador 2. Micro reactor p.d. 3. Manto calefactor. 4. Medición de pH. 5 Medición de temperatura.

Tabla 1. En esta tabla se exponen los resultados de los experimentos

Pb en Pb en Eficiencia BrutaMuestra suelo inicial suelo final de Remoción

mg/Kg. mg/Kg. %Q01 3600,5 89,2 97,54Q02 3921,0 45,4 98,84Q03 3510,0 110,1 96,86Q04 3832,0 172,0 95,51

El análisis de los resultados expuestos en la Tabla 1 per-mite demostrar que la eficiencia bruta (entre 95,5 y 98,8 %)de remoción del plomo en la etapa química es muy satisfacto-ria y elevada, sin embargo, por una parte debemos tener encuenta que cuando se lleve la remediación a mayor escala estosvalores pueden disminuir y por otra parte, mediante este trata-miento se traspasa el plomo de la tierra a la fase líquida, a par-tir de ese instante el problema es: extraer el plomo de la faselíquida y desarrollar el método que permita reacondicionar yreutilizar ese líquido residual en próximos procesos, para quede este modo se llegue a la remediación del suelo problema singenerar otro tipo de contaminación, este tipo de tratamientoserá desarrollado por la vía electroquímica en la segunda partede nuestra investigación. En referencia a la remediación de latierra problema se observa lo siguiente: La mayoría de los re-sultados de plomo final en el suelo tratado, excepto uno, llega-ron a niveles inferiores a los normalizados por US-EPA 1995 ya valores límites mas restrictivos, tales como, los normalizadospor el modelo del Plan Director para la Protección del Suelo,elaborado por el Departamento de Urbanismo, Vivienda y Me-dio Ambiente del gobierno Vasco, España (Seoanez Calvo M.,1999). Donde en los Valores Indicativos de Evaluación (VIE),se contempla el uso del suelo con las siglas (VIE-C) para el casode tratarse de una ZONA DE USO INFANTIL igual a 150mg/Kg de plomo sobre muestra seca de suelo (m.s.). En tanto,que para uso residencial a nivel general, establece la cantidad500 mg Plomo por Kg. de suelo (m.s.). La remediación del sue-lo llevada a cabo muestra unos resultados satisfactorios, por locual nuestra tesis quedará totalmente convalidada o modifica-da, luego de conocer los resultados del tratamiento de los lí-quidos residuales de la primera etapa de remediación.

CONCLUSIONES

El método propuesto para la primera parte de la reme-diación de suelos contaminados con plomo, ha demostrado tener una excelente eficiencia de remoción de plomo (95,5 a98,8 %) en suelos del tipo “rellenos no autorizados”, es decir no

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Vives, H. F. - Petelin, K. - Vives, A. M. - Silva, A.


Figura 2. Esquema general del sistema electroquímico experimental. 1. Depósito de anolíto. 2. Depósito de catolíto. 3. Intercambiadoresde calor. 4. Bombas. 5. Reactor célula filtro prensa. 6. Medidor de flujo. 7. Válvula regulación. 8. Salida de hidrógeno.

Figura 3. Esquema del reactor célula filtro prensa utilizado para laremoción de plomo del líquido de lavado de suelo, segunda etapa

seleccionados, tal el caso de nuestro muestreo extraído de VillaInflamable, Dock Sud, Argentina. En otros aspectos, se debetener presente que los resultados hallados provienen de un mues-treo probabilístico tomado al azar de un tipo de suelo particu-lar. También, se deberá probar que la segunda etapa de tratamientoelectroquímico de los líquidos residuales alcance una eficiencia

aceptable que permita su reutilización, hasta que se los debavolcar con parámetros que no indiquen contaminación, en esteaspecto se tiene optimismo, toda vez que contamos con expe-riencia exitosa en el tratamiento de líquidos residuales con plo-mo de características similares a estos.

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Remediación de suelos contaminados con plomo...


TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

BAIRD COLIN, 2001 Química AmbientalEd. Reverté, Barcelona, 2001, p 414.

BEATY R.D., 1987 Concepts, Instrumentation and Techniques In Atomic Absortion Spectrofhotometry. Pelkin Elmer.

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Riesgo de anegamiento por una tormenta extraordinaria

en la ciudad de Buenos Aires

Nabel, Paulina Esther 1 - Becerra Serial, Rodrigo Martín 2 - Caretti, Magdalena 2

Laboratorio de Geología del Cuaternario y Centro de Integración Geoespacial Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia”Av. Ángel Gallardo 470, 4to pisoC1405DJR, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, ARGENTINA

R [email protected]

1 CONICET, Centro de Investigaciones Geoambientales, MuseoArgentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia”

2 Centro de Investigaciones Geoambientales, Museo Argentino deCiencias Naturales “Bernardino Rivadavia”

Re su menEste trabajo analiza la distribución de zonas con riesgo hídrico en relación con los rasgos geomórficos de la ciudad de BuenosAires y evalúa su correlación con parámetros topográficos tales como altura y pendiente. El uso de herramientas geomáticaspermite la consideración objetiva de valores topográficos numéricos georeferenciados y actualizados.Las áreas inundables modeladas para un evento de precipitación de 123 mm caídos en 3 horas y recurrencia 100 años,representan más del 40% de la superficie de la ciudad. Según el modelo, en comparación, la Planicie Estuárica se inundamenos que la Planicie Pampeana (36,53 vs. 41,04%). En los valles de inundación de la Planicie Pampeana es donde aparecela mayor proporción de áreas inundadas (64,77%). Además, allí se dan los peores efectos con grandes áreas inundadas con 40y 90 cm de agua sobre la acera. Aunque con bajo riesgo, los laterales de valle e interfluvios también se ven afectados en ampliaszonas, debido a las bajas pendientes naturales y la escasa diferencia de altura de estos con las demás subunidades. El índice de correlación si bien refleja que, a mayor altura y pendiente, menor es el riesgo hídrico, sus bajos valores absolutosrevelan la posibilidad de anegamiernto de las áreas de altura o pendiente relativamente elevadas, como los laterales de valle einterfluvios.Los resultados obtenidos ponen de manifiesto el efecto de retardo del escurrimiento que provoca la urbanización (reducción dependientes y de diferencia de altura natural y construcción de barreras para el desplazamiento del agua), reafirman lanecesidad de realizar más obras de infraestructura en la ciudad y exigen una planificación de las urbanizaciones futurasteniendo en cuenta particularmente la complejidad del sistema hidrodinámico.Palabras clave: riesgo hídrico, geomorfología, geomática, ciudad de Buenos Aires.

AbstractThe aims of this work it to analyze the distribution of flooding risk zones and its correlation with geomorphic features in thecity of Buenos Aires. We also assess the relationship with topographic parameters such as height and slope. The use of geomatictechniques allows the consideration of numerical topographic values which are georeferenced and updated.The floodable areas modeled for a rainfall event of 123 mm during 3 hours and a recurrence of 100 years; represent more than40 % of the surface of the city. According to the model, in comparison, the Estuaric Plain flood less than the Pampean Plain

(36,53 vs. 41,04 %). In the fluvial valleys of the PampeanPlain it appear the major fraction of flooded areas (64,77 %) and the worst effects with big areas flooded with40 and 90 cm of water over the sidewalk. Though with lowrisk, the valley margins and interfluves are also affected inwide zones, principally due to the low natural slopes and thescarce height difference between these and the fluvial valleysor the Estuaric Plain.



Recibido: 11 de Abril de 2007 • Aceptado: 20 de Junio de 2007

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INTRODUCCIÓN

Las inundaciones constituyen el problema ambiental mássevero de la ciudad de Buenos Aires. Los daños que ocasionansobre la infraestructura de servicios y vías de comunicación,producen un fuerte impacto negativo sobre la población (Pereyra 2004, Nabel y Pereyra 2000). Este hecho, agravado porel aumento que se está produciendo en las precipitaciones y porla falta de inversiones en obras de más de medio siglo (Bertoniet al. 2004), ha motivado que organismos responsables de lagestión ambiental, en particular la Subunidad de Proteccióncontra Emergencias (SUPCE) del Gobierno de la Ciudad deBuenos Aires (GCBA), afrontara el problema elaborando el“Plan Director de Ordenamiento Hídrico y Control de Inun-daciones para la Ciudad de Buenos Aires”, que incluye estudiosde diagnóstico detallados, evaluaciones de impactos sociales yeconómicos generados e implementación de medidas estructu-rales y no estructurales para la mitigación del riesgo hídrico(SUPCE 2005).

Las inundaciones son fenómenos relacionados simultá-neamente con factores climáticos, geomorfológicos, hidrológi-cos y de infraestructura (Nabel y Pereyra 2000). Entre los primeros,en la ciudad de Buenos Aires, los principales causantes de inun-daciones son las sudestadas y las lluvias (Falczuk 2001), éstasúltimas, por su frecuencia e intensidad, son las más relevantes(Nabel y Caretti 2004).

En ambientes naturales, la extensión y distribución de lasáreas inundadas depende fundamentalmente de las geoformasdel terreno, y de atributos tales como las alturas relativas y laorientación y grado de las pendientes que definen la direccióny velocidad del agua. A estas características topográficas se suman las edáficas, determinantes de las diferentes capacidadesde infiltración.

Sin embargo, en las áreas urbanas existen una serie de fac-tores que alteran el patrón natural. En primer lugar, las cons-trucciones y la pavimentación producen la impermeabilizaciónde la superficie suprimiendo la posibilidad de infiltración.Además, las obras realizadas modifican los valores y la orienta-ción de las pendientes, e incluso pueden convertirse en barre-ras para el libre desplazamiento del agua. Particularmente, enla ciudad de Buenos Aires, la infraestructura vial y urbana engeneral, no ha contemplado las características del sistema hí-drico natural (SUPCE 2005). Por otra parte, la infraestructurade servicios sanitarios y la red pluvial y alcantarillado, han trans-formado la circulación del agua tanto en la superficie como enel subsuelo de la ciudad.

Las modificaciones mencionadas ponen de manifiesto quepara realizar un análisis adecuado sobre el riesgo hídrico en unambiente urbanizado, es necesario considerar simultáneamente

los aspectos naturales y los modificados. Resulta evidente que elanálisis de las hipotéticas características naturales, por un lado,aisladas de las modificaciones posteriores, necesariamente pro-ducirá un mapa de riesgo distorsionado de la realidad. Asimis-mo, un análisis de la infraestructura que desconozca los aspectosnaturales del sistema, arribará igualmente a resultados erróneos.

Este trabajo se propone determinar la relación existenteentre la distribución de las unidades geomorfológicas presen-tes en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y el riesgo de inun-dación. Además, se analiza la relación entre riesgo hídrico yrasgos topográficos particulares, tales como altitud y pendien-te del terreno.

ÁREA DE ESTUDIO

La ciudad de Buenos Aires se encuentra ubicada a los 34º35’ S y 58º 22’O (Figura 1). Con casi 3.000.000 de habitan-tes es la más populosa de la Argentina. Además, el conglome-rado urbano que la rodea, denominado “Gran Buenos Aires”,alberga a otros 9.500.000 habitantes, lo que convierte al “ÁreaMetropolitana” en uno de los centros urbanos más importan-tes del continente y del mundo.

Está emplazada en una región de clima húmedo subtro-pical, con una precipitación promedio anual de 1246,5 mmconsiderando el período 1980-2005 (Servicio Meteorológico Na-cional 2006); aunque el análisis temporal muestra una varia-ción con tendencia creciente (Minetti y Vargas 1998, Camilloniy Barros 2005). La época más lluviosa se da entre octubre y mar-zo, en tanto que los meses invernales son relativamente más se-cos (Camilloni y Barros 2005).

Los eventos de lluvias intensas, causantes de inundacio-nes en la ciudad, se relacionan con precipitaciones frontales obien de tipo convectivo. Las primeras pueden ser de duraciónconsiderable y en general ocurren en otoño e invierno. Las llu-vias de tipo convectivo, en cambio, son de menor duración,mayor intensidad y ocurren mayormente en verano (Pereyra2004).

Descripción geomorfológica

La ciudad de Buenos Aires se asienta en su parte occi-dental sobre la Planicie Pampeana y hacia el este, en la zona cos-tera baja, sobre la Planicie Estuárica. Ambas unidades geomórficasse caracterizan por su baja pendiente, representando una su-perficie sub-horizontal que tiene significativa importancia paracomprender el diseño de la red hidrográfica existente, y tam-bién el comportamiento de los excedentes hídricos cuando seproducen eventos de inundación.

La unidad más extensa es la Planicie Pampeana (Malagni-no 2006), o Planicie loéssica (Pereyra 2004). El paisaje, de origen

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Nabel, Paulina Esther - Becerra Serial, Rodrigo Martín - Caretti, Magdalena

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The low general correlation indexes between flooding risk and topographic parameters indicate that a relative high flooding riskmight be present in zones relatively high or sloped such as fluvial valleys and interfluves.Our results also show the delay effect on runoff caused by the urbanization (reduction of slopes and natural height difference,and construction of barriers for water drainage). They confirm the need of more infrastructures in the city and demandplanning for future urbanization, considering particularly the complexity of the hydrodynamic system.Key words: flooding risk, geomorphology, geomatic, Buenos Aires city

mixto, fluvial y eólico, presenta una sucesión de valles e inter-fluvios y, como consecuencia, una topografía suavemente ondu-lada, labrada sobre los Sedimentos Pampeanos y Post-Pampeanos.Antes de la urbanización del área, los agentes modeladores pre-dominantes fueron los procesos fluviales, que determinaron laaparición de subunidades como llanuras aluviales, laterales devalles, terrazas, albardones y meandros de ríos. Su superficie seencuentra surcada por varios arroyos como el Medrano, Vega yMaldonado, hacia el Norte de la ciudad y los Terceros en el cas-co antiguo. Sin embargo, la cuenca más importante correspon-de al río Matanza-Riachuelo que, en el área sur, presenta unaextensa planicie de inundación labrada en condiciones climáti-cas más cálidas y húmedas que las actuales y con niveles del marmás elevados.

La Planicie Estuárica (Malagnino 2006), o Planicie Poli-genética, (Pereyra 2004), por su parte, se extiende entre el mar-gen sudoeste del Estuario del Río de la Plata y la PlaniciePampeana, con quien limita a lo largo de un Paleoacantilado.En ella se reconocen una serie de paleoformas marino-litorales,como son los antiguos cordones litorales, llanuras intermarea-les, barras, canales y lagunas. En prácticamente toda la Plani-cie Estuárica se ha elevado la cota original mediante rellenosartificiales, que incluso fueron depositados sobre terrenos su-mergidos para volverlos utilizables. Esto ha ocultado las geo-formas originales volviéndolas imperceptibles.

La discontinuidad topográfica más importante de la ciu-dad es la denominada Barranca del Río de la Plata, que consti-tuye el ya mencionado Paleoacantilado o acantilado marinoactualmente inactivo, ubicado entre las dos unidades principa-les. El mismo se formó por erosión marina unos 7000 años AP,cuando el nivel del mar era alrededor de 5 m más elevado queel actual. El Paleoacantilado fue seccionado por los ríos y arro-yos que surcaban la planicie, por lo que se encuentra atenuadoo incluso desaparece donde éstos desembocan (e.g. intersecciónde Avenidas Santa Fe y Juan B. Justo). La pendiente natural delPaleacantilado ha sido en general, muy suavizada durante la

urbanización, sin embargo en algunas zonas de la ciudad to-davía es claramente reconocible, presentando pendientes muymarcadas (Ej.: Parque Lezama, Barrancas de Belgrano, o en laintersección de Grecia y Gral. Paz en el barrio de Núñez).El crecimiento de la población, el aumento del valor de los te-rrenos y el desarrollo tecnológico que permitió, por ejemplo,entubar los cursos de agua dejándolos sepultados bajo el asfal-to, permitieron que prácticamente todas las áreas de la ciudad,inundables o no, fueran ocupadas y que la influencia de los rasgos geomorfológicos en la ocupación del terreno fuera desapareciendo.

MÉTODOS

Definición de Unidades Geomórficas

Aún cuando en la actualidad existen varios mapas ge-omórficos de la Ciudad de Buenos Aires (Pereyra 2004, Ma-lagnino 2006), para este trabajo se decidió elaborar uno utilizandoinformación topográfica digitalizada y herramientas geomáti-cas, con el fin de poder determinar unidades y subunidades con-siderando valores precisos de atributos topográficos tales comoaltura, pendientes y medidas de curvatura de la superficie.

Las bases de datos geográficos digitales se integraron enun Sistema de Información Geográfica (SIG), donde fueronprocesadas para generar nueva información; esto es, otorgar atri-butos antes inexistentes a elementos identificables en el terre-no, luego sujetos de análisis.

De esta manera el mapa geomorfológico utilizado consi-dera el grado de intervención y modificación producto de la ur-banización de Buenos Aires, y entonces muestra las unidadesefectivamente reconocibles en la ciudad, delimitadas objetiva-mente sobre la base del análisis de datos numéricos topográfi-cos actualizados.

Para generar el mapa de Unidades Gemórficas se siguie-ron las siguientes etapas:

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Riesgo de anegamiento por una tormenta extraordinaria...

Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 7 - 16 • 2009

Figura 1. Ubicación del área de estudio

a. Generación de un Modelo digital de elevación (MDE) b. Derivación de modelos topográficos a partir del MDE

(modelado topográfico)c. Mapeo de unidades geomórficasd. Ajuste del mapa mediante modelado hidrológico

a. Modelo Digital de Elevación (MDE)Éste fue del tipo “grilla regular”, creado a partir de una

base topográfica georreferenciada de curvas de nivel de equi-distancia 1 m. El método de interpolación usado fue uno no li-neal y global (tendencia polinómica) denominado “non linearrubber sheeting”, que ajusta un polinomio de quinto orden atodos los puntos de las curvas de nivel usadas como base, me-diante el software ERDAS imagine 8.3. En el modelo genera-do se eliminaron los valores de cota negativos (fueron llevadosa 0) y se aplicó un filtro pasa bajo de 3 x 3 píxeles para suavi-zar las irregularidades que genera el método de interpolación.

En general puede decirse que en la ciudad de Buenos Ai-res existe una escasa variación altitudinal, sin embargo en zo-nas de barrancas esa situación cambia. Teniendo en cuenta estose fijó un tamaño de píxel de 10 m x 10 m, al asumir que enesa superficie existe relativa homogeneidad de parámetros to-pográficos (altitud, pendiente, orientación y medidas de cur-vatura del terreno) (Arrell 2002). Además, consideramos queeste cuadrado es suficientemente pequeño para representar lasirregularidades del terreno observando a una escala regional(Pain 2005).

b. Modelado topográficoEn esta etapa se construyeron modelos de relieve som-

breado, pendientes y orientación de las pendientes según la infor-mación del MDE. Además se generó un modelo de curvaturadel terreno mediante la determinación de índices de convexi-dad del perfil. Estos índices permiten identificar los bordes su-perior e inferior del Paleoacantilado (barranca del Río de laPlata), relacionados con superficies convexas y cóncavas, res-pectivamente (Becerra Serial et al. en prensa). El proceso de mo-delado topográfico se realizó usando la función “topographicmodeling” de ENVI 4.0.

El modelo de representación del relieve mediante som-breado, si bien no genera valores numéricos para describir ma-temáticamente al área, permite identificar gráficamente lospatrones generales y algunos rasgos geomorfológicos particula-res (Pain 2005). Tanto el modelo de relieve sombreado comolos de pendientes y orientación de pendientes se generaron uti-lizando un elemento estructural (kernel) de 3 x 3 píxeles (que esel mínimo tamaño posible) para intentar preservar la informa-ción geométrica existente entre píxeles contiguos en el MDE(Jordan et al. 2005). Para construir el modelo de convexidaddel perfil se consideró un elemento estructural de 7 x 7 píxeles.Si bien esto produce un suavizado general, los valores máximosy mínimos de convexidad conservan su posición.

c. Mapeo de unidades geomórficasMediante análisis integrado de la información topográfi-

ca producida se generó un mapa de unidades geomórficas parala Ciudad de Buenos Aires. La principal información utilizadapara la confección del mapa geomorfológico fue la pendiente encada punto en relación a su contexto local; o sea, teniendo encuenta las líneas de quiebre de pendientes, que se pueden con-siderar limítrofes entre unidades o subunidades geomórficas.Para lograr la máxima objetividad posible en la identificación

de dichas zonas, se superpuso al modelo de pendientes, el mo-delo de convexidad del perfil con zonas cóncavas (píxeles de va-lor menor a la media menos 5 desvíos estándar), convexas (píxelesde valor mayor a la media más 5 desvíos estándar) y planas (pí-xeles de valor intermedio entre convexas y cóncavas). Las zonasconvexas no sólo marcan el borde superior del Paleoacantiladosino que también en algunos sectores separan a los laterales devalle de los interfluvios. De la misma manera, las superficies cón-cavas se usaron para definir el límite de la Planicie Estuárica ypara apoyar la demarcación del límite entre los valles de inun-dación y los laterales de valle. Asimismo, se utilizó la informa-ción de las curvas de nivel y del modelo de relieve sombreado.

d. Ajuste del mapa mediante modelado hidrológicoCon el fin de reconstruir la red de drenaje original y de-

finir el trazado de los cursos de agua de la ciudad que correríana lo largo de los valles aluviales si no hubiera urbanización, serealizó un modelado hidrológico, a partir del MDE utilizandola extensión “basin01” para ArcView 3.3. Algunos de estos cur-sos corresponden a arroyos actualmente entubados, otros handesaparecido y sus aguas corren ahora por el alcantarillado.

Inicialmente el MDE original fue transformado para eli-minar las hondonadas, mediante la aplicación de un filtradomorfológico de dilatación. El modelado hidrológico resultó ade-cuado para ajustar el mapa de unidades geomórficas medianteuna mejor definición de las divisorias de aguas y el trazado decursos de agua con su dirección de escurrimiento. Asimismo,se corrigieron los errores en la demarcación de algunas subuni-dades en zonas donde no existe un quiebre marcado de pen-dientes que permita ubicar claramente la línea divisoria.

MODELO DE RIESGO HÍDRICO

El modelo de Riesgo Hídrico (o riesgo de inundación)utilizado, fue provisto por la Subunidad de Protección contraEmergencias (SUPCE) del Gobierno de la Ciudad de BuenosAires, entidad en la que se elaboró el Plan Director de Orde-namiento Hídrico y Control de Inundaciones para la Ciudadde Buenos Aires.

Para la generación del modelo de áreas afectadas y nivelde afectación, se utilizó el programa Infoworks CS (SUPCE2005). El modelado en este entorno considera información al-timétrica (MDE), sus pendientes derivadas con su correspon-diente orientación y la disposición, forma y sección de losconductos de desagüe, para la resolución de las ecuaciones com-pletas de Saint Vénant (SUPCE 2005). Así, el programa repro-duce en forma precisa los efectos de remanso, escurrimientosno permanentes en canales abiertos y en redes de conductos apresión, así como obras secundarias e interconexiones comple-jas en la red de desagües. Ante un evento de precipitación de-terminado, la simulación de los procesos hidrológicos permitedeterminar la escorrentía originada en cada subcuenca del sis-tema (transformación de lluvia caída en caudal circulante). Elconjunto de herramientas disponibles, permite considerar lamayor parte de las variables que intervienen en el complejo sis-tema hidrodinámico, simulando el drenaje en calles y conduc-tos simultáneamente, así como la interacción existente entreambos. El modelado del sistema se logra mediante la disposi-ción de un número determinado de nodos y canales, con suscorrespondientes niveles, caudales y geometrías, tanto sobre lared de calles y conductos como en la de sus elementos de vin-culación (SUPCE 2005).

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Los mapas de Riesgo hídrico o mapas de vulnerabilidaddefinen áreas con niveles de riesgo de inundación asociados condistintos eventos de precipitación o sudestadas. En este caso,para generar el mapa se consideró una tormenta (precipitación,sin evento de sudestada simultaneo) de 123 mm caídos en 3horas, con una recurrencia de 100 años (SUPCE 2005); valo-res que se toman universalmente como “mapa de riesgo” paraun entorno urbano (Bernardo Falczuk com. pers.). Es impor-tante tener en cuenta que en el modelo no se han consideradolas áreas verdes (plazas y parques) ni las denominadas áreas li-bres, entre ellas: terrenos propiedad de ferrocarriles, hospitales,clubes deportivos y otras instituciones, ya que las mismas no disponen de puntos acotados relevados a campo (BernardoFalczuk com. pers.). Estas áreas sin datos, distribuidas heterogé-neamente en la ciudad, totalizan 3844,15 ha lo que representael 18.80% del área de la ciudad.

El mapa presenta 5 clases de riesgo de inundación o ries-go hídrico (RH), medido en altura en metros que alcanzaría elagua sobre la acera ante un evento de precipitación como elmencionado (SUPCE 2005). Dichas clases son, de menor a ma-yor riesgo hídrico, las siguientes:

RH 1 = 0,15 a 0,25 mRH 2 = 0,25 a 0,40 mRH 3 = 0,40 a 0,90 mRH 4 = 0,90 a 1,60 mRH 5 = más de 1,60 m

Relación entre Riesgo Hídrico y Unidades Geomórficas

Con el fin de verificar la distribución de las áreas vulne-rables ante una tormenta tipo como la mencionada, y analizarla afectación de las diferentes unidades y subunidades geomór-ficas, fue necesario hacer una estimación de la superficie ane-gable en las áreas verdes y libres (que ocupan el 10,27 y 8,56%de la superficie de la ciudad, respectivamente), no considera-das en el modelo de RH de la SUPCE. Para este estudio las áre-as verdes fueron consideradas aquellos suelos con capacidad deinfiltración, mientras que las áreas libres correspondieron al res-to de las áreas sin datos, cuyas superficies poseen construccio-nes y suelos impemeabilizados.

Si no se tuvieran en cuenta estas áreas, una unidad comola Planicie Estuárica que presenta una gran superficie cubier-ta con áreas sin datos (45,13%), no podría compararse con lasdemás, en las que la superficie no considerada en el modelo deRH es mucho más pequeña (máximo 18,84% en valles de inun-dación). Además, las áreas verdes, o específicamente, su superficie con capacidad de infiltración, también ocupan dis-tintos porcentajes en cada unidad o subunidad: 25,78% de laPlanicie Estuárica y como máximo 10,28% en los valles deinundación.

Para la estimación del área inundada total en cada uni-dad y subunidad, o sea, considerando áreas verdes y libres, seasumieron dos supuestos:

1) En las áreas libres la superficie inundada es igual pro-porcionalmente al área inundada en el resto de la uni-dad o subunidad (área que ingresó en el modelo). Esdecir, consideramos que se inunda el mismo porcen-taje que en las áreas modeladas.

2) En las áreas verdes, en cambio, se inundaría una su-perficie menor, ya que hay que considerar la capaci-dad de infiltración de las mismas, estimada en un 20%

del agua caída (Auge 2004). Así el área inundada esigual al porcentaje inundado en el resto de las áreasmodeladas de esa subunidad, menos un 20% que eslo que se infiltra.

Teniendo en cuenta esto se realizó el siguiente cálculopara estimar un valor de área inundada por unidad o subuni-dad geomórfica:

AIE = AIM + AIE Sup. Lib. + AIE Esp. Ver. (1)donde: AIE = área inundada estimada

AIM = área inundada modelada AIE Sup. Lib. = área inundada estimada en

superficies libresAIE Esp. Ver. = área inundada estimada en

espacios verdesA su vez,

AIE Sup. Lib. = Sup. Lib. × p i.m. (2)AIE Esp. Ver. = Sup. Ver. × p i.m. × (1 - p inf.) (3)

donde: Sup. Lib. = Superficies libres (en ha)Sup. Ver. = Superficies de espacios verdes con capacidad de infiltración (en ha)p i.m = proporción de áreas inundadas modeladas p inf. = proporción de agua infiltrada en espacios verdes (= 0,2)

De esta manera se llegó a estimar el área total inundadaen cada unidad y subunidad, y luego, sumando éstas, el áreainundada total estimada para la ciudad.

Análisis de la relación entre Riesgo Hídrico y parámetros topográficos

Se estudió la relación existente entre la altura (h) (en ms.n.m.) y la pendiente (p) (en grados) con el Riesgo Hídrico(RH). Para ello se realizó un muestreo al azar de los píxeles delMDE y del modelo de pendientes. La muestra representó el2% del total de píxeles de las áreas con riesgo hídrico, con loque quedó constituida por 2682 puntos. A cada uno de estospuntos con su correspondiente altura y pendiente, se le asignóun valor de riesgo de inundación al superponerles la capa deRH en el SIG.

Además se generó un tercer modelo, combinando en unvalor único (al que denominamos pen-alt) los valores de altura ypendiente. El algoritmo utilizado para obtener este modelo fue:

pen-alt = (1 + p) × (1 + h) (4)donde: pen-alt = valor del píxel

p = pendiente, medida en gradosh = altura, medida en metros sobre el nivel del mar

Sobre este modelo también se tomó la misma muestra depuntos que para el MDE y para el modelo de pendientes, y dela misma manera se les asignó a los puntos su correspondientevalor de RH.

Para analizar estadísticamente la relación entre las varia-bles topográficas consideradas (h, p y pen-alt) y el riesgo hídri-co (RH), se calculó el coeficiente de correlación para cadaconjunto de pares de datos (Zar 1999).

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RESULTADOS

Mapa geomórfico

En el mapa de unidades geomórficas (Figura 2) se mues-tra la ubicación de la Planicie Pampeana y la Planicie Estuári-ca. Dentro de la Planicie Pampeana se diferencian tres subunidades:planicies o valles de inundación, que ocupan el fondo de los va-lles, interfluvios, que representan las zonas más altas donde seencuentran las divisorias de aguas y laterales de valle, que sonlas superficies de pendiente relativamente mayor que se ubicanentre los valles y los interfluvios. Estos últimos son la subuni-dad que ocupa mayor área (Tabla 1). Los laterales de valle y losvalles de inundación ocupan una superficie muy similar, mien-tras que la Planicie Estuárica abarca menos del 19% del área dela ciudad.

En cuanto a sus valores topográficos los interfluvios, conpoco más de 20 m s.n.m., son la subunidad de mayor altitudpromedio (Tabla 2). Considerando las pendientes promedio,los laterales de valle presentan los valores mayores.

Riesgo hídrico vs. geomorfología

Ante un evento de precipitación intensa con 123 mm deagua caída, de 3 horas de duración, correspondientes a 100 añosde recurrencia, el área inundada estimada es de 8215,40 ha; locual representa el 40,19% de la superficie total de la ciudad (Ta-bla 3). Se puede observar que las zonas más afectadas se en-cuentran principalmente siguiendo los valles de inundación delMaldonado y del Vega (Figura 3). Sin embargo, en el modeloaparecen grandes áreas inundadas en laterales de valle e inclusotambién en los interfluvios (Figura 3 y Tabla 3).

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Tabla 1. Superficies ocupadas por las unidades y subunidades geomórficas diferenciadas en la ciudad de Buenos Airesy su respectivo porcentaje (%)

Interfluvio Lateral de Valle de Planicie Ciudad devalle inundación Estuárica Buenos Aires

ha % ha % ha % ha % haSup. Total 6203,17 30,34 5215,46 25,51 5159,98 25,24 3864,27 18,90 20442,87

Figura 2. Mapa Geomórfico de la ciudad de Buenos Aires

Tabla 2. Alturas y pendientes promedio de las unidades y subunidades geomórficas diferenciadas en la ciudad de Buenos Aires y su respectivo desvío estándar

Interfluvio Lateral de Valle de Planicievalle inundación Estuárica

Altura media (m s.n.m.) 20,13 ± 3,80 15,20 ± 4,63 8,49 ± 5,06 4,09 ± 0,77Pendiente media (grados centesimales) 0,39 ± 0,30 1,12 ± 0,63 0,25 ± 0,24 0,13 ± 0,21

Figura 3. Modelo de riesgo hídrico para la ciudad de Buenos Aires, ante una tormenta de 123 mm caídos en 3 horas (recurrencia de 100 años), (según SUPCE,GCBA).

En la Planicie Estuárica, que es la zona más baja y de me-nor pendiente (ver Tabla 2), se estimó que la superficie inun-dada ocuparía el 36,53% (Tabla 3) mientras que en la PlaniciePampeana se inundaría el 41,04%. Dentro de la Planicie Pam-peana casi dos tercios (64,77%) de los valles de inundación que-darían cubiertos. De los laterales de valle se inundaría cerca del35%, lo que representa una proporción 9% mayor que la inun-dada de los interfluvios (Tabla 3).

En la ciudad de Buenos Aires las áreas potencialmenteinundables por una tormenta extrema, se encuentran mayor-mente en los valles de inundación (40,68%), aunque una im-portante proporción abarca también los laterales de valle einterfluvios (Tabla 3 y Figura 4). El total de áreas inundadas es-timadas se reparte en un 17,18 y un 82,82% para la PlanicieEstuárica y la Planicie Pampeana, respectivamente.

Analizando las áreas modeladas diferenciadas por clase deRH, en todos los casos a mayor riesgo hídrico corresponde unamenor superficie inundada (Tabla 4). Así, en el modelo las áre-as de RH 5 (más de 1,60 m de agua sobre la acera) sólo abar-can 0,75 ha en la ciudad, no encontrándose en los interfluviosni en la Planicie Estuárica (Tabla 4). Este decrecimiento, sin

embargo, es mucho menos marcado en los valles de inundación,que en el modelo presentan grandes áreas severamente inun-dadas (con RH 2 y 3) (Tabla 4 y Figura 5).

Las áreas anegables con la menor gravedad (RH 1) sonlas más extensas en todas las unidades o subunidades. En losinterfluvios y en los laterales de valle estas áreas representan unagran proporción, que alcanza el 82,73 y el 74,93%, respecti-vamente. En cambio, en los valles de inundación representan el42,78% (Tabla 4).

Respecto del área total de la ciudad sin considerar áreassin datos (libres y verdes), las áreas inundadas con menor ries-go (RH 1) representan casi el 25%, mientras que las de RH 2y 3, representan poco más del 10 y 5%, respectivamente (Ta-bla 4).

Riesgo hídrico vs. Parámetros topográficos

El valor del coeficiente de correlación entre los paráme-tros topográficos considerados (altura, pendiente y pen-alt, vermétodos) y los datos de Riesgo Hídrico siempre resultó con va-lores negativos (Tabla 5). Entre estos, el coeficiente que rela-ciona pen-alt vs. RH, fue el de mayor valor en términos absolutos.

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Tabla 3. Superficies inundadas estimadas. Se expresan los porcentajes respecto del total inundado estimado en la ciudad de BuenosAires (%a) y respecto del área de cada unidad, subunidad o de la ciudad entera (%b) (valores de la Tabla 1)


Total Estimado (ha) 1634,87 1826,87 3342,05 1411,60 8215,40%xa 19,90 22,24 40,68 17,18%b 26,36 35,03 64,77 36,53 40,19

Tabla 4. Superficies inundadas modeladas, para un evento de precipitación de 123 mm en 3 horas (recurrencia 100 años), diferenciadas por clases de riesgo hídrico (RH) medido en m de agua sobre la acera (RH 1 = 0,15 a 0,25; RH 2 = 0,25 a 0,40; RH 3 = 0,40 a 0,90; RH 4 = 0,90 a 1,60 y RH 5 = más de 1,60). Se indican porcentajes: %a = respecto de los totales sin consideraráreas sin datos, y %b = respecto del total modelado en cada subunidad


RH 1 1234,83 1240,47 1185,00 449,41 4109,70%a 22,01 26,53 28,26 21,19 24,76%b 82,73 74,93 42,78 55,03 61,02RH 2 225,32 318,90 892,27 252,67 1689,15%a 4,02 6,82 21,28 11,92 10,18%b 15,10 19,26 32,21 30,94 25,08RH 3 31,28 87,64 653,72 112,47 885,11%a 0,56 1,87 15,59 5,30 5,33%b 2,10 5,29 23,60 13,77 13,14RH 4 1,14 8,37 38,28 2,12 49,91%a 0,02 0,18 0,91 0,10 0,30%b 0,08 0,51 1,38 0,26 0,74RH 5 0 0,05 0,70 0 0,75%a 0 < 0,01 0,02 0 < 0,01%b 0 < 0,01 0,03 0 0,01

DISCUSIÓN

El área total inundable ante un evento de precipitaciónde 123 mm caídos durante 3 horas (100 años de recurrencia),representa una importante proporción dentro de la ciudad, es-timándose en más del 40% de la superficie total.

Durante una tormenta extrema (sin sudestada) las áreasinundables en relación con las unidades geomórficas, se pre-sentan distribuídas de manera relativamente homogénea, aun-que proporcionalmente la Planicie Estuárica, que es la zona másbaja y de menor pendiente, aparece inundada en un porcenta-je menor (36,53%) que en la Planicie Pampeana (41,04%). Estaproporción levemente mayor a favor de la Planicie Pampeana,puede ser un indicador del efecto retardador del escurrimientoque ha tenido la urbanización, por un lado, con la disminuciónde pendientes naturales por alisado directo y por efectos delamanzanado, y por otro con la generación de barreras y su efec-to de endicamiento. En este resultado también ha ejercido suinfluencia la infiltración calculada para las áreas verdes, siendoque éstas ocupan una gran superficie en la Planicie Estuárica.

Por otra parte, en la Planicie Pampeana las áreas con ries-go hídrico están distribuidas en general siguiendo el compor-tamiento de un sistema natural; esto es, las áreas más bajas y demenor pendiente son las que más se inundan. Así, los valles deinundación son la subunidad que mayor riesgo hídrico sopor-ta (64,77%). El hecho de que los laterales de valle, que tienenla mayor pendiente promedio, se inunden más que los inter-fluvios indica que, en la ciudad de Buenos Aires, la pendientees un factor menos importante que la altura para definir el Ries-go Hídrico.

Los resultados sugieren que el agua de lluvia caída tardaen escurrir desde las zonas altas (interfluvios), en las cuales las

bajas pendientes contribuyen a disminuir su velocidad. De igualmodo, es factible que los valores de pendiente encontrados enlos laterales de valle no sean lo suficientemente altos como paradeterminar un aumento sustancial en la velocidad de escurri-miento del agua. En consecuencia no toda el agua que desbor-da de los conductos lo hace en las zonas más bajas, sino que enrealidad esto también ocurre en la unidad de mayor pendientepromedio.

Considerando la distribución de las áreas anegadas esti-madas se aprecia que a la Planicie Estuárica le corresponde el17,18%, una proporción menor que la de su área en la ciudad(18,90%). Por el contrario a la planicie Pampeana le corres-ponden las proporciones complementarias: 82,82% anegadopara un área que ocupa el 81,10% de la capital. Nuevamente,esto es un indicador del retardo que ocurre con el agua de llu-via caída, dado por las bajas pendientes y la escasa diferencia dealtura, ambas además reducidas por la urbanización.

La severidad de la inundación que se produciría, segúnel modelo, en los valles de inundación (64,77%) se manifiestaal considerar la importante proporción de esta subunidad ane-gada con un riesgo hídrico clase 2 y 3 (0,25 a 0,40 m y 0,40 a0,90 m, respectivamente). Contrariamente, las demás subuni-dades de la Planicie Pampeana, si bien resultan inundadas enproporciones importantes, la mayor parte queda afectada comomáximo con 25 cm de agua sobre la acera (corresponden a RH1). Este hecho resulta de la lógica interacción del agua con lafuerza gravitatoria y la pendiente del terreno.

En concordancia con lo antedicho, los valores negativosde los coeficientes de correlación calculados indican que, en tér-minos generales, el riesgo de inundación (o riesgo hídrico) dis-minuye con la altura y con la pendiente. No obstante, los bajosvalores absolutos encontrados (cercanos a 0) indican un bajoefecto de los parámetros topográficos considerados sobre el ries-go hídrico.

En términos relativos, sin embargo, podemos señalar quela altura se correlaciona mejor con el RH que la pendiente. Elbajo valor absoluto del coeficiente calculado entre RH y la pen-diente explica los elevados porcentajes de áreas inundadas en-contradas en los laterales de valle, que son las áreas de mayorpendiente. Dados estos resultados, se puede pensar que en estasubunidad los valores de pendiente encontrados, no son en ge-neral lo suficientemente elevados para que el agua sea evacua-da rápidamente, por escurrimiento. Por último encontramos

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Tabla 5. Coeficientes de correlación (Zar 1999) entre las variables topográficas h (altura), p (pendiente) y pen-alt(combinación entre ambas, ver texto) y el Riesgo Hídrico (RH).

h p pen-altCoeficiente de correlación -0.204 -0.169 -0.246

FIGURA 4. Superficie inundada estimada por una precipitaciónde 123 mm y 3 horas de duración (100 años de recurrencia)(según la SUPCE, GCBA), diferenciada por unidad o subunidadgeomórfica. (Se indica la superficie absoluta (ha) y relativa (%)sobre el área total inundada estimada)

FIGURA 5. Superficie inundable modelada en la ciudad deBuenos Aires por clases de Riesgo Hídrico (ver texto) por unidado subunidad Geomórfica. Los datos corresponden a una inundación producto de una precipitación de 123 mm y 3 horas deduración para 100 años de recurrencia (según la SUPCE, GCBA)

que un valor sencillo (pen-alt) calculado en base a la altura y lapendiente resulta más expresivo que cualquiera de ellos por se-parado y describe mejor el riesgo hídrico de un sitio.

CONCLUSIONES

· El área inundable estimada en la ciudad de Buenos Aires,para un evento extremo con una precipitación de 123 mmen 3 horas de duración y recurrencia de 100 años, cubremás del 40% de la superficie.

· Ante el evento de precipitación considerado (en ausenciade sudestada simultánea), la Planicie Pampeana se inun-da proporcionalmente más que la Planicie Estuárica (41,04%y 36,53%, respectivamente), a pesar de que esta última esmás baja y de menor pendiente relativa. Esto sería conse-cuencia del efecto de la urbanización, es decir, reducciónde pendientes y de diferencias de altitud e introducciónde barreras para el escrurrimiento del agua. Asimismo, lamayor proporción de áreas verdes en la Planicie Estuári-ca estaría mitigando el efecto de las inundaciones en estaunidad.

· Las áreas inundadas con mayor gravedad (RH 2 o mayor)se encuentran principalmente en los valles de inundaciónde los arroyos Maldonado, Vega y del Riachuelo, y en me-nor proporción del Medrano.

· Los interfluvios y los laterales de valle, si bien presentanbajo riesgo (RH 1), se verían afectados por un evento ex-tremo como el modelado en una elevada proporción desu superficie. Esto indica que las diferencias de altura ylas pendientes, modificadas por la urbanización, no son

suficientes para aumentar la velocidad de escurrimientodel agua permitiendo su rápida evacuación.

· Los resultados obtenidos para la ciudad de Buenos Airesson de utilidad para la realización de obras de infraes-tructura dentro de la ciudad, como así también para laplanificación de nuevas urbanizaciones. El crecimientodemográfico y los procesos de descentralización indus-trial, generan la ocupación de áreas periféricas, las que de-bieran contar con pautas de uso de suelo que apunten amitigar el efecto de los anegamientos en la población. Ellosería posible si se destinaran las áreas bajas y de escasa pen-diente de los valles de inundación a espacios verdes, si eltrazado de calles y amanzanado respetara, en lo posible,los valores de pendiente naturales y las obras como víasférreas y caminos, se construyeran evitando al máximo elefecto de endicamiento.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue desarrollado en el marco del proyecto“Atlas Ambiental de Buenos Aires” en el Museo Argentino deCiencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (Consejo Nacionalde Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET), con elsoporte financiero del Fondo para la Investigación Científica yTecnológica (FONCyT) y del Gobierno de la Ciudad de Bue-nos Aires.

Queremos agradecer especialmente al Dr. Bernardo Falc-zuk y a Reynaldo Vial y Alejandro Viana de la Subunidad deProtección contra Emergencias (SUPCE) del Gobierno de laCiudad de Buenos Aires por habernos provisto el mapa de Ries-go Hídrico y por sus útiles comentarios.

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Defectos petrogenéticos de las rocas metamórficas de Córdoba utilizadas en la construcción

Bonalumi, Aldo1 - Sfragulla, Jorge1 - Locati, Francisco1 - Campos, Darío1

1 Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales - Universidad Nacional de CórdobaAv. Vélez Sársfield 1611. X5016GCA. Ciudad Universitaria. Córdoba. Argentina.

R [email protected]

Re su menEn este trabajo se reconoce la reacción álcali-agregado en rocas metamórficas de Córdoba, que se utilizan como agregadospara hormigón en obras civiles. A pesar de no poseer minerales considerados normalmente deletéreos, algunas de estas rocas semostraron reactivas o potencialmente reactivas en los ensayos realizados. Se atribuye la reactividad a la presencia de cuarzoque ha sufrido procesos de deformación con reducción de tamaño del grano y recristalización, ya sea por esfuerzos o blastesis.Palabras clave: petrogénesis, metamorfitas, Córdoba, reacción álcali agregado.

AbstractIn this paper the alkali-aggregate reaction in metamorphic rocks from Córdoba is described. These rocks are used asaggregates for concrete in public works. Despite not having minerals usually considered deleterious, some of these rocks havebeen reactive or potentially reactive in the tests carried out. This reactivity has been attributed to the presence of quartzwhich has undergone processes of deformation, whit a decrease in grain size and re crystallization, either by strain orblastesis.Keywords: petrogenesis, metamorphites, Cordoba, alkali aggregate reaction.



Recibido: 14 de Febrero de 2007 • Aceptado: 06 de Febrero de 2009

INTRODUCCIÓN

En los últimos cinco años, la fuerte demanda producidapor la construcción civil ha puesto de manifiesto el problemade la reacción álcali-agregado (RAA) en algunos de los mate-riales pétreos utilizados como agregado grueso en la provinciade Córdoba. El alto nivel de crecimiento en el consumo ha sidopotenciado por los actuales programas de obras públicas lan-zados a nivel nacional, lo que de alguna manera ha provocadofalta de control en la explotación, en cuanto al tipo de roca ex-plotada y su calidad.

Las Sierras Pampeanas Orientales, en su sector conocidocomo Sierra Chica de Córdoba, es el cordón orográfico mas cercano al litoral que posee la República Argentina, vale decir

que de estas formaciones geológicas se debe abastecer de ma-teriales pétreos y minerales para la obra pública y civil a todala provincia de Santa Fe, norte de Buenos Aires y Córdoba.Por otra parte, toda el área en su conjunto representa una delas zonas más productivas y densamente pobladas del país.

El aumento de la producción que este tipo de mate-riales experimentó se manifiesta de dos formas diferentes:por un lado las plantas de trituración ya instaladas aumen-taron su producción al límite de sus posibilidades y en al-gunos casos, han invertido en mayor capacidad; por otraparte se abrieron nuevas canteras o se reactivaron algunasque estaban paralizadas. En todos los casos los avances en losfrentes de explotación acusaron un fuerte incremento y, si setiene en cuenta la heterogeneidad de las rocas metamórficas,algunos frentes alumbraron rocas de calidad notablementemenor y que potencialmente podrían afectar la durabilidadde la obra. El principal objetivo de esta investigación es de-finir los defectos de ciertas rocas que, por su composiciónmineralógica, no serían consideradas perjudiciales, pero queen realidad lo son.

ASPECTOS GEOLÓGICOS

Las Sierras Pampeanas Orientales están constituidas pe-trológicamente por unidades litológicas de origen ígneo, me-tamórfico y sedimentario en proporciones aproximadas del 30%,65% y 5% respectivamente. Las rocas ígneas y metamórficasson las que se utilizan específicamente como agregados grue-sos, aunque algunos sedimentos de tipo aluvional se suelen apro-vechar también.

Las rocas metamórficas objeto de esta investigación cu-bren una gran superficie en la Sierra de Córdoba, y afloran entodos los cordones orográficos de la provincia, tanto en el ex-tremo oeste, en las Sierras de Guasapampa y Pocho, como enel central, en las Sierras Grande y de Comechingones, y en elextremo este, en las Sierras Chica, de Los Cóndores y de LasPeñas. Por una razón esencialmente geográfica que incide di-rectamente en los costos comerciales, en la actualidad las prin-cipales canteras se ubican en la Sierra Chica, y producen enconjunto casi el 40% del consumo argentino.

Los principales complejos metamórficos en Córdoba estánconstituidos por rocas de grado medio y alto, esquistos biotíti-cos, gneises y migmatitas anatécticas. Solo un bajo porcentajeestá representado por afloramientos de grado bajo, de compo-sición filítica.

La calidad de la roca

Los principales problemas de calidad que poseen las ro-cas metamórficas de Córdoba están relacionados a su petrogé-nesis, mineralogía y deformación, factores que a vecesindividualmente y otras potenciándose mutuamente convier-ten en prácticamente no utilizables a algunos agregados.

Petrogénesis

Todas las rocas investigadas son producto del metamor-fismo regional o dinámico que provienen de sedimentos u otrosprotolitos preexistentes, que se han transformado por acción defactores tales como temperatura, presión y fluidos, los que me-diante mecanismos de difusión iónica, nucleación y crecimientomineral han generado un nuevo material pétreo.

Los protolitos de las rocas parametamórficas de Córdo-ba han sido sedimentos más o menos maduros muy ricos enaluminio, que responden a composiciones arcilíticas y en me-nor grado grauváquicas. El metamorfismo regional es en esen-cia un fenómeno de transformación mineral de una rocapreexistente, que ha producido el crecimiento paragenético deminerales ricos en aluminio, en los cuales el hierro y magnesioacompañan en proporciones significativamente menores, peroque permiten el crecimiento de minerales que causan proble-mas en la calidad de los agregados pétreos, tales como las mi-cas. Estas rocas tienen un rango termobárico de formación queoscila entre los 400-820ºC y 2.2-8.8 kBrs, (Gordillo 1984, Gor-dillo y Bonalumi 1987, Martino et al. 1994). Estos indicadorespetrogenéticos demuestran que la transformación de los sedi-mentos se ha experimentado a más de 25 Km de profundidad,y que posteriormente han sido exhumados durante la evolu-ción del orógeno del que forman parte, para aflorar como me-tamorfitas.

El estrés soportado por estas unidades litológicas en suevolución geológica posterior a la formación de los minerales,(520 millones de años, Rapela et al. 1998) la fragilidad de al-gunos, la ductibilidad de otros y la generación de lineaciones,foliaciones, esquistosidad, etc., ocasionada por los factores

geológicos actuantes, hacen que estas rocas sean considerable-mente heterogéneas, con concentraciones de minerales defor-mados, planos de esquistosidad formados por acumulación deminerales laminares y presencia de alteraciones meteóricas queintegralmente son responsables de disminuir la calidad de al-gunos agregados pétreos. La Tabla 1 muestra cuatro análisis quí-micos de gneises ubicados en áreas diferentes y que podrían serconsiderados como típicos. Esta geoquímica muestra una im-portante presencia de silicio, que satura la composición y es re-presentada en gran parte por cuarzo. Si se observa el cálculoC.I.P.W. (Cross, et al. 1903) Este cálculo permite geoquímica-mente, identificar los minerales que componen las rocas, cuan-do estos están muy deformados, son granulométricamente muypequeños o no han alcanzado a cristalizar), se concluye que elcuarzo en las rocas metamórficas de Córdoba no sólo está pre-sente, sino que es muy abundante (23,94% al 44,97%). Preci-samente esta característica, asociada a problemas de deformación,hace que haya que tener cuidado en la utilización de algunasrocas ricas en cuarzo.

Tabla 1. Composición geoquímica de las rocas metamórficaspotencialmente reactivas. 1. La Calera. 2. Río Avalos 3.Calamuchita 4. Punilla. Porcentaje en peso.

Roca / Elemento 1 2 3 4

SiO2 61,37 61,60 59,35 67,12

TiO2 1,00 0,98 1,21 0,66

Al3O2 18,24 16,81 18,67 14,90

Fe3O2 1,00 8,27 1,81 4,15

FeO 6,65 9,29

MnO 0,15 0,14 0,24 0,12

MgO 4,02 3,48 5,03 1,19

CaO 1,26 1,39 2,04 1,69

Na2O 1,82 2,47 1,10 2,05

K2O 3,39 3,74 0,45 1,86

P2O5 0,13 0,18 0,57 0,42

H2O 1,05 1,17 0,35 0,96

C.I.P.W.

Cuarzo 29,50 23,94 44,97 41,78

Feldespatos estables 46,08 55,19 21,27 42,78

Ferromagnesianos estables 13,83 12,61 19,08 5,14

Oxidos estables 10,31 7,88 13,04 9,30

Otros (Fosfatos y Oxidos) 0,27 0,38 1,28 1,01

Mineralogía

Se puede afirmar que las rocas metamórficas que aflorany son explotadas en Córdoba en su gran mayoría no poseen mi-nerales deletéreos que estén fuera de las exigencias de las normasque actualmente rigen las calidades de las rocas y sus compo-nentes (Tabla 2). La mayoría de las rocas metamórficas de dife-rentes grados están compuestas por cuarzo, plagioclasa y feldespatopotásicos (feldespatos estables), granate, cordierita, biotita y es-taurolita (ferromagnesianos estables), biotita y clorita (micas fe-rromagnesianas inestables), sericita y muscovita (micas inestables),

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Bonalumi, Aldo - Sfragulla, Jorge - Locati, Francisco - Campos, Darío


magnetita e ilmenita (óxidos estables), y otros minerales me-tamórficos asociados que tienen un impacto insignificante, tan-to desde el punto de vista reactivo o perjudicial como de suvolumen. Por lo tanto, y si se está frente a rocas que no presen-tan procesos de alteración visible, de estructura maciza o leve-mente esquistosa, y sin deformación acentuada, desde el puntode vista mineralógico éstas no presentan inconveniente algunopara su utilización industrial. Como se dijo, siempre y cuandosus estructuras y procesos de deformación no alteren la minera-logía primaria, ya que en general estos aspectos no son contem-plados por las normas en su real dimensión. Con frecuencia seconsidera utilizable una roca que no contiene minerales poten-cialmente reactivos en los porcentajes indicados, sin considerarlos coeficientes de alteración, el grado de deformación o la pro-pia estructura de la roca.

Tabla 2. En condiciones normales de alteración, deformaciónestructural, y granulometría, no existen en las rocas metamórficasde Córdoba minerales potencialmente reactivos o perjudiciales.

Minerales potencialmente Minerales de las rocas reactivos y perjudiciales metamórficas de Córdoba

Chert Cuarzo

Pedernal Plagioclasas

Calcedonia Ortoclasa

ridimita Microclino

Cristobalita Granates

Vidrio volcánico Sillimanita

Cuarzo criptocristalino Disteno

Cuarzo muy tensionado Andalucita

Cuarzo recristalizado fino Cordierita

Esmectita Muscovita

Montmorillonita Biotita

Micas de grano muy fino Clorita

Es importante dejar en claro que la reacción álcali-agre-gado se produce solo en presencia de tres factores principalesque deben converger: humedad, agregados con suficiente can-tidad de minerales potencialmente reactivos y suficiente canti-dad de álcalis disponibles en los poros del hormigón.

Se acepta generalmente que esta reacción comprende ados tipos principales de agregados: los agregados de reacciónrápida y los de reacción lenta/tardía (Wigum, 1995). En prin-cipio, los agregados reactivos fueron relacionados a varios mi-nerales de sílice de estructura heterogénea, porosos y a veceshidratados, tales como ópalo, calcedonia, chert y a algunos ti-pos de vidrio volcánico, los que fueron hallados como fuerte-mente reactivos en condiciones adecuadas. Mas recientementese demostró la reactividad de ciertos tipos de rocas cuarzosasbien cristalizadas y mas densas (p.ej. metagrauvacas, metaare-niscas, filitas, cataclasitas y otros tipos de rocas con signos dedeformación), tal como se observa en la Figura 1, aunque eneste caso los mecanismos de reacción son mas lentos y produ-cen expansión y daños retardados. Precisamente a este tipo dereacción es al que se asocia al cuarzo deformado.

Un dato geológico a tener en cuenta es la presencia de ro-cas con diverso grado de deformación en todos los complejosmetamórficos de Córdoba. Las rocas deformadas conforman losprincipales lineamientos y fracturas que permitieron la eleva-ción de la sierra. Esta deformación se refleja en el cambio de vo-lumen o de forma por aplicación de una tensión y son el resultadode movimientos diferenciales sobre superficies en el interior dela roca. Este proceso produce cataclasis, que es la deformaciónde una roca acompañada por fractura y rotación de granos mi-nerales caracterizada por granulación mecánica y que finalizagenerando una textura de “flujo” o foliación cataclástica o ban-deado con laminación de color o composición que se presentaen las rocas denominadas cataclásticas (Tabla 3). Si estas rocaspresentan cohesión primaria darán lugar a agregados compac-tos y aparentemente de buena calidad, pero en realidad todo elcuarzo que las compone está reticularmente alterado y conver-tido en lo que internacionalmente se denomina strained quartz,el que es considerado potencialmente reactivo.

Tabla 3. Clasificación de las rocas cataclásticas (Higgins 1971)

Rocas sin Rocas con cohesión primariacohesión primaria

Cataclasis dominantes Neomineralizaciónsobre neomineralización - recristalización

- recristalización domina sobre cataclasisRocas sin

estructuras Rocas con estructuras de flujode flujo

Brechas Microbrecha Protomilonita Gneis de falla milonítico

Harina Cataclasita Milonita >2mmde falla Ultramilonita Filonitas Blastomilonita

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Defectos petrogenéticos de las rocas metamórficas...


Figura 1.Tamaño de la partícula vs. reactividad de Na equivalente (French 1992)

Granulometría visible a simplevista

Origen de la reacción álcali-agregado tardía (Wigum, 1995 y bibliografia allí citada)

En 1973, Gotge (en Wigum, 1995) señaló que la reacti-vidad de ciertos tipos de rocas cristalinas de la India estaba re-lacionada a la cantidad relativa y efectos de deformación en elcuarzo. Ha sido luego reconocido que la reactividad de ciertasrocas con reactividad tardía se debe a rasgos microestructuralesde la misma, mas que a su composición mineralógica y clasifi-cación petrográfica.

Se ha reportado la RAA tardía en agregados portadoresde cuarzo, que exhiben rasgos microestructurales tales como ex-tinción ondulosa, bandas de deformación, desarrollo de lame-las y subgranos. Todos estos rasgos se producen durante losperíodos de deformación y recuperación, y todos ellos puedeninfluenciar la reactividad del cuarzo.

Algunos autores sugieren que mas que a la extinción on-dulosa en el cuarzo, la reactividad se debería a la presencia decuarzo microcristalino en los agregados, aunque otros afirmanque cualquier roca conteniendo cuarzo deformado es poten-cialmente reactiva ya sea que ellos exhiban lamelas de defor-mación, estén cataclasados o contengan granos microcristalinosen limites de granos mayores o a lo largo de planos de fracturade varios tipos.

Otros estudios sugieren que la fuente de reactividad enalgunos agregados está en conexión con áreas con gran canti-dad de limites de grano, dadas por granos de tamaño pequeñoy en la alta densidad de dislocaciones presente dentro de mu-chos de esos granos. En la investigación sobre reactividad demilonitas se ha demostrado que, además de los efectos del cuar-zo microcristalino, la reactividad depende del grado de folia-ción de la roca, y que la reacción ocurre en los límites de granodel cuarzo microcristalino formado por recristalización diná-mica de cuarzo deformado (Figura 6). En otros trabajos se in-vestigó la reactividad de varios componentes texturales ymineralógicos de rocas metamórficas deformadas. Los estudiosmostraron que el componente mas reactivo parece ser el cuar-zo microcristalino que ha sufrido gran desarrollo de subgranos,pero no recristalización. También se vio que zonas con notableextinción ondulosa no eran significativamente mas reactivas queotras de cuarzo no deformado.

Sitios preferenciales de reacción

Se ha establecido que una reacción debe superar una cier-ta energía de activación y tiene lugar a una cierta velocidad bajouna cierta fuerza motriz. La energía de activación puede ser vis-ta como una barrera que la reacción debe superar para tener lu-gar y será diferente dependiendo del tipo de sílice. Los cambiosy reacciones están también acompañados por la nucleación denuevas fases. En la presencia de impurezas, tales como partículas,límites de grano, dislocaciones y áreas deformadas, la nucleaciónocurrirá con energías de activación más bajas que en cristales ho-mogéneos. La formación de un núcleo en una superficie exis-tente o dislocación involucra la destrucción de parte de dichasuperficie. La nucleación se favorece en puntos triples, esqui-nas, o límites de alto ángulo y es ayudada por la densidad dedislocaciones producidas durante la deformación. Wintsch yDunning (1985, en Wigum, 1995) calcularon los efectos de ladensidad de dislocación sobre la solubilidad en agua del cuar-zo deformado y demostraron que a muy altas densidades de dis-locación la solubilidad del cuarzo aumentó significativamente.Sin embargo, el volumen total de cuarzo con estas característi-cas es bastante pequeño, y se encuentra principalmente en las

paredes de los subgranos, lo que produce un incremento de so-lubilidad en esos sectores.

Accesibilidad del reactante

Para producir la reaccion (RAA) los alcalis y iones hi-droxilos deben poder llegar desde la pasta de cemento al inte-rior del agregado. Entre varios tipos de defectos microestructuralesen cristales, las fracturas y cavidades pueden actuar como viasde acceso para los álcalis. Los planos de clivaje y microfractu-ras, rasgos muy comunes en las rocas, ayudan a la difusión, ymuchas de las cavidades que se encuentran en los límites in-tergranulares son sólo visibles con microscopio electrónico. Laaccesibilidad de los álcalis puede ocurrir a lo largo de planos dedebilidad producidos durante la trituración, o a través de pla-nos naturales de debilidad, tales como planos de estratificacióno foliación, en muchos casos por alineamiento preferencial delcuarzo y filosilicatos paralelamente a la foliación milonítica (Fi-gura 2). Kerrick y Hooton (1992, en Wigum 1995) encontra-ron una marcada dependencia entre expansión y estructurafoliada en la roca.

El cuarzo como mineral problema

El cuarzo está presente en mayor o menor medida en lasrocas metamórficas que se explotan en Sierras Pampeanas e in-tegra como promedio casi el 30% del volumen total de la roca(Tabla 1). Texturalmente es uno de los componentes más abun-dantes y refleja sin excepción la historia geológica de la propiaroca, indicando con su granulometría no solo el grado me-tamórfico alcanzado, sino además el nivel de deformación, siha habido segregaciones secundarias producidas por presiones,milonitización o fusión parcial. En otras palabras, el cuarzo jun-to a otros minerales críticos de origen metamórfico define conprecisión los valores termobáricos, el nivel de blastesis, la de-formación, la cataclasis frágil o dúctil y el alcance de la recris-talización en caso de haberse producido.

El cuarzo microcristalino y/o cuarzo con defectos estruc-turales causados por algún tipo de deformación ha sido deter-minado como el principal responsable de la reactividad de losagregados de reacción lenta/tardía.

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Figura 2. Fotomicrografía de la milonitización de una rocadonde se observa colas de micas y recristalización de cuarzo.Este cuarzo es potencialmente reactivo. Nicoles cruzados

La aparición de productos de reacción (gel) en micro-fracturas es el principal rasgo diagnóstico de la RAA. La mi-crofracturación asociada a esta reacción se genera por fuerzasdebidas a la expansión de partículas de agregados y/o el cam-bio de tamaño del gel dentro y alrededor de las partículas reactantes.

Los agregados de reacción rápida ya citados reaccionanpor disolución para formar un gel de álcali-sílice en la superfi-cie y el interior del agregado. La reacción aparece en zonas oparches dentro del agregado, asociada en ambos casos a micro-fracturación y procesos de disolución que transforman partesde la partícula en gel. Las partículas pequeñas con mayor su-perficie específica reaccionarán mas rápidamente. Este fenó-meno no se observa en las rocas metamórficas de Córdoba yaque estas no presentan minerales reactivos tales como ópalo,calcedonia, chert, vidrio u otros.

En los agregados de reacción lenta/tardía la reacción seorigina probablemente en grietas originales, variedad mine-ralógica y límites de granos, los que actúan como vías de cir-culación para las soluciones alcalinas presentes en los poros delhormigón, y sólo algunos sectores de las partículas deben serconsiderados reactivos. En tal caso, solo se produce una míni-ma formación de gel, el que sin embargo es capaz de separar loslímites de grano y producir la expansión y agrietamiento delagregado. Las fisuras resultantes aparecerán más marcadas, lar-gas y definidas, y serán mas susceptibles a los esfuerzos dentrode la estructura de concreto. Este es el tipo de reacción poten-cial presente en las rocas de Córdoba y que tienen como prin-cipal fuente al cuarzo deformado.

Influencia del tamaño de la partícula

Varios investigadores han demostrado que la RAA de-pende del tamaño de la partícula de agregado. La influencia esdiferente según si el agregado es de reacción rápida o tardía. Seha observado que en agregados muy reactivos, tales como cherty vidrio volcánico, el rango granulométrico mas peligroso estáentre 3 y 7 mm. En areniscas y metacuarcitas esto ocurre conpartículas entre 10 y 20 mm. En rocas tales como grauvacas yarcilitas los efectos mas nocivos ocurren en agregados de varioscm de diámetro.

Trabajos experimentales (Wigum, 1995 y bibliografía allicitada) revelaron que hormigones confeccionados solo con agre-gados reactivos finos mostraron un rápido incremento de la ex-pansión durante la parte inicial de la reacción. Por el contrario,la expansión del concreto con agregado grueso reactivo aumentólentamente al inicio, pero continuó durante un largo periodode tiempo. Para un contenido dado de agregado reactivo, la re-actividad se incrementaba a medida que bajaba el tamaño delagregado, lo que sugiere que la reactividad era función del vo-lumen de la partícula y no de su superficie.

Para agregados de reacción tardía se observó que ciertasfracciones contribuyen a la RAA mas que otras. Como se havisto, este tipo de reacción tiene lugar a lo largo de disconti-nuidades estructurales del agregado, tales como limites de gra-nos y foliación, y el ingreso de álcalis y reacción se producirádonde esas estructuras contienen gran cantidad de granos finosy subgranos. Para contener esas estructuras, los granos deberánser de un determinado tamaño; las partículas mas pequeñas queel ancho de la foliación de la roca no tendrán discontinuidadesy no darán acceso a los álcalis.

En petrología metamórfica las causas del tamaño que al-canza un cristal de cuarzo en el proceso de blástesis son bienconocidas; en primer lugar hay que destacar que la granulo-metría de una roca es función directa del grado metamórfico,y a mayor tamaño de grano, mayor grado metamórfico. En se-gundo lugar. el tamaño de grano también es función directa delgrado de deformación alcanzada, pero en este caso, a mayor de-formación, hay mayor destrucción de minerales frágiles, y elcuarzo es el más afectado. Este mineral no solo ve reducido sutamaño, y alcanza granulometrías que oscilan entre 3μ y 10μ,sino que generalmente recristaliza y alcanzan tamaños simila-res o aún menores a los producidos por cataclasis. Asi dadas lascosas, la potencialidad en la reacción está demostrada amplia-mente, en cuanto al tamaño del grano, ya que como se mues-tra en la Figura 2, la deformación alcanza a las micas que generan“colas” criptocristalinas de tamaños menores a 1μ, aportandonuevos elementos minerales como son los filosilicatos (micas)a la potencial reactividad.

Texturas mirmequíticas

Se denomina mirmequita al intercrecimiento simplecti-tico de cuarzo vermicular y plagioclasa, resultante del reempla-zo retrogrado de feldespato potásico. Las mirmequitas son unrasgo común en muchas rocas de diferentes orígenes, son muyfrecuentes en rocas plutónicas graníticas, en rocas metamórfi-cas de grado medio alto, en rocas parcialmente fundidas (mig-matitas) y también en rocas deformadas, donde el procesogenerado por los esfuerzos que conducen a la deformación pa-rece contribuir a la nucleacion de las mirmequitas (Vernon,1991), ya que la concentraciones de esfuerzos pueden destruirel equilibrio Kfs-Qtz-Pl e inducir el reemplazo. Debido al es-tado de inestabilidad de las mirmequitas, se ha observado queéstas son unos de los primeros componentes que recristalizanen las rocas deformadas. El estado de inestabilidad del cuarzoy su probable baja cristalinidad son rasgos a tener en cuentapara considerar a un agregado como potencialmente reactivo.

Las mirmequitas son frecuentes en rocas cuarzosas de losdiferentes complejos metamórficos de Sierras Pampeanas. Lafigura 3 muestra las caracterísiticas texturales y el tamaño de es-tos intercrecimientos minerales. Un detalle muy importante alos fines prácticos es que si bien los mismos son muy frecuen-tes, en muy pocos casos superan el 5% del volumen total de laroca, lo que minimizaría el riesgo de reacción.

Ejemplificación de la problemática en rocas de la provincia de Córdoba

Campos (2005) y Locati (2006), realizaron una primeraaproximación sobre los defectos que presentan las rocas de unsector de la Sierra Chica de Córdoba. El área estudiada se en-cuentra ubicada en el sector sur del flanco oriental del sistemaorográfico mencionado, y comprende una serie de bancos cal-co-dolomíticos asociados a cuerpos anfibolíticos, de orienta-ción general N 310º/64º O, los cuales se disponen en contactoneto con gneises biotíticos granatíferos-sillimaníticos deforma-dos, de similar orientación y mayor extensión areal. Tambiénse han identificado rocas con acentuada deformación que seclasificaron como protomilonitas (leucogranito), las cualespodrían estar asociadas a las ya descriptas en el sector de Cal-mayo por Martino y Fagiano (1982), luego enmarcadas dentrode la Faja Soconcho por Martino (2003).

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Dicha faja fue definida por Martino et al. (1995) comouna zona de aproximadamente 2 km de ancho y 35 km de lar-go, que corta completamente la Sierra Chica y que interna-mente presenta gneises granatíferos bandeados, con venas foliadasde granitos biotíticos desmembrados con forma de ojos y plie-gues intrafoliares, que definen un boudinage con cuellos orien-tados N 344°/30° O. Los gneises son encajonantes de clastossigmoidales de mármoles forsteríticos y anfibolitas deformadasinternamente (Martino 2003). Este dato es de suma impor-tancia ya que posiblemente sea el proceso geológico que generóla mayor parte de las evidencias de deformación en las rocas estudiadas.

A su vez, todo el complejo se encuentra intruído por di-ques y filones de composición granítica. Martino y Fagiano(1982), también destacaron en las proximidades de Calmayola presencia de migmatitas (desembocadura del Arroyo Tacurú),gneises sin granate, gneises con disteno y esquistos.

Durante el estudio se han podido identificar dentro delas rocas, zonas de importante recristalización, principalmenteen los dominios cuarzosos de las protomilonitas (leucogranito)y del gneis biotítico granatífero-sillimanítico deformado, aso-ciadas a mineralogías de connotación hidrotermal (epidoto, clo-rita, calcita, sericita, cuarzo); en los mármoles olivínicos conflogopita se destaca la serpentinización del olivino y recristali-zación intercristalina de calcita-dolomita.

En los calcáreos se han encontrado además zonas de fallamiento intenso, con material triturado principalmente se-ricítico. Esto podría corresponder a la reactivación en un régi-men frágil de la Faja Soconcho, nucleando sobre su margennororiental al lineamiento Soconcho (Martino y Fagiano 1982,Martino et al. 1995, Bonalumi et al. 2000), que controla el arro-yo del mismo nombre en la llanura Chaco-Pampeana adyacenteal este. Esta reactivación se manifiesta en forma de clivaje defractura penetrativo en las rocas ígneas de la región, principal-mente en el margen nororiental de la Tonalita Calmayo y enlas numerosas aplitas que se encuentran en la región. La orien-tación general de este clivaje es N 350° y buza 60° O a subver-tical (Martino 2003). No se conoce la edad de la faja Soconcho,

si bien puede asegurarse que el clivaje de fractura es posterioral magmatismo trondhjemítico de la región, asignado al perío-do cámbrico-ordovícico (480-500 Ma, Rapela et al. 1998, enMartino 2003).

Muestreo Se recolectaron un total de 9 muestras en nueve pilas de

acopio, respetándose lo descripto en la Norma IRAM 1509,para la obtención de muestras de material. Las mismas fueronextraídas de distintas alturas y lugares de la pila principal, de lacual se obtiene una mezcla compuesta de campo.

Además se coleccionaron 4 muestras de mano en frentesde cantera, tratando de escoger las litologías mayoritarias, demodo de poder lograr una caracterización representativa, rea-lizándose idéntico tratamiento que a las muestras de los aco-pios. La cantidad de material recolectado fue de aproximadamente50 kg para cada muestra.

En laboratorio cada muestra se dividió dos grupos, de loscuales uno se utilizó para la descripción macroscópica y análi-sis petrográfico.

Análisis microscópico

Se realizaron 65 análisis petrográficos sobre cortes delga-dos realizados en las muestras recolectadas en acopios y frentesde cantera con el fin de determinar los diferentes litotipos pre-sentes en el área de estudio (Tabla 4).

EnsayosEn primer lugar se efectuó la caracterización tecnológica

de los agregados y el cemento utilizado (Tablas 5 y 6):Posteriormente se confeccionaron un total de 39 probe-

tas, que fueron sometidas al ensayo acelerado de la barra demortero (según Norma IRAM 1674), con el objeto de eviden-ciar el comportamiento de las muestras recolectadas frente a lareacción álcali-agregado (Tabla 7). Las características de los mor-teros son: Número de morteros realizados con cada muestra:13. Materiales de cada mortero: 990 gr de agregados, 440 gr decemento y 206,8 gr de agua. Relación a/c: 0,47 %

Cantidad de probetas por mortero: 3 Los diferentes comportamientos pueden observarse en

los gráficos de variación de la longitud. En la figura 4 se puedeobservar el comportamiento inocuo (n < 0,10 % de variaciónsegún/Norma IRAM 1674) para la Muestra C2; el comporta-miento potencialmente reactivo a 16 días (0,10 %< n < 0,20% de variación), pero deletéreo a 28 días (n > 0,20) para laMuestra A-07; y el comportamiento deletéreo (n > 0,20) parala Muestra A-06.

Microscopía sobre probetasSe realizaron un total de 38 análisis petrográficos sobre

cortes delgados efectuados en las probetas previamente some-tidas al ensayo acelerado de la barra de mortero. Analizando elconjunto de la figura 4 (gráfico de la variación de la longitud),en la tabla 8 puede observarse el trabajo desarrollado sobre tresmorteros de diferente comportamiento frente a la reacción ál-cali-sílice, (mortero 11), donde se usaron agregados de la mues-tra C2 dando comportamiento inocuo; mortero 7, donde seusaron agregados de la muestra A-07 mostró comportamientopotencialmente reactivo a 16 días y deletéreo a 28 días; y mor-tero 6, donde se usaron agregados de la muestra A-06 acusan-do comportamiento deletéreo. También se determinaron tamañosy formas de los agregados, se describieron los espacios vacíos

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Figura 3. Fotomicrografía de texturas mirmerquíticas. Nicoles cruzados


Tabla 4. Litotipos identificados en las muestras recolectadas en pilas de acopio y frentes de cantera

Muestras Litotipos identificadosA-01 (pila de acopio) Mármol, Protomilonita (Leucogranito), Mármol olivínico flogopítico serpentinizado con y

sin espinelo, Gneis granatífero sillimanítico deformado A-02 (pila de acopio) Mármol, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Agregado granítico, Protomilonita (Leucogranito)A-03 (pila de acopio) Agregado granítico, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Gneis biotítico deformadoA-04 (pila de acopio) Agregado granítico, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Protomilonita (Leucogranito)A-05 (pila de acopio) Mármol olivínico flogopítico serpentinizadoA-06 (pila de acopio) Agregado piroxenítico, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Protomilonita (Leucogranito),

Agregado granítico, Agregado sericíticoA-07 (pila de acopio) Agregado sericítico, Agregado granítico cataclastizado, Protomilonita (Leucogranito), Gneis biotítico

deformado, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Agregado piroxeníticoA-08 (pila de acopio) Agregado piroxenítico, Mármol olivínico flogopítico serpentinizado, Protomilonita (Leucogranito),

Agregado sericítico, Agregados serpentínicos, Mármol, Agregado graníticos, Agregado anfibolítico, Mármol tremolítico,

A-09 (pila de acopio) Protomilonita (Leucogranito), Agregado sericítico, Gneis granatífero biotítico deformado, Mármol C1 (frente de cantera) Mármol olivínico flogopítico serpentinizado con espineloC2 (frente de cantera) Mármol olivínico flogopítico serpentinizadoD-01 (frente de cantera) Gneis granatífero biotítico-sillimanítico deformadoD-02 (frente de cantera) Protomilonita (Leucogranito)

Tabla 5. Caracterización tecnológica de los agregados

Nº Agregado M. Fina T. Máx. (mm) Observ. Nº Agregado M. Fina T. Máx. (mm) Observ.1 A-01 4,26 Fino 8 A-08 3,42 Fino2 A-02 5,81 4,75 2 9 A-09 3,41 Fino3 A-03 5,09 12,5 3 10 C14 A-04 6,40 19 4 11 C25 A-05 7,28 19 5 12 D-016 A-06 7,00 12,5 6 13 D-027 A-07 7,32 25 7

GruesoMuestreo en frentes de cantera

Tabla 6. Características físicas y químicas del cemento utilizado. Según protocolo

Cemento 1. Cemento Pórtland con Filler Calcáreo CPF 40Análisis Químico Um Resultados Req. IramPérdida de calcinación % 3,70 < 12Trióxido de Azufre % 2,66 < 3,5Óxido de Magnesio % 1,09 < 6Dióxido de Silicio % 20,62 No hayÓxido de Calcio % 61,38 No hayÓxido de Aluminio % 4,30 No hayÓxido de Hierro % 4,19 No hayÓxido de Sodio % 0,36 No hayÓxido de Potasio % 0,85 No hayÓxido de sodio equivalente (Na2O + 0.658 K2O) % 0,92 No hayResiduo insoluble % 2,46 < 5Ensayos Físicos Um Resultados Req. IramRetenido Tamiz 75 mm % 2,0 < 15Super. Específica Blaine M2/Kg 384,8 < 250Expansión en autoclave % 0,02 < 1Tiempo de fraguado inicial H:min. 02:45 > 0:45Tiempo de fraguado final H:min. 03:45 < 10:00

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del mortero y las manifestaciones reactivas cuando estuvieronpresentes en la muestra. Esto sirvió para identificar y caracteri-zar las mineralogías potencialmente reactivas, para caracterizarel gel de RAA producto de la reacción, para determinar cuálesfueron los procesos geológicos que afectaron las litologías po-tencialmente reactivas y para estimar cuáles serían los porcen-tajes que podrían permitirse para que los agregados potencialmentereactivos no produzcan expansiones de importancia cuando sonutilizados en estructuras de hormigón.

CONCLUSIONES

· Los agregados que manifestaron reactividad frente ala Reacción Álcali-Agregado y que fueron identifica-dos mediante los análisis petrográficos son:Protomilonita (Leucogranito), (Figuras 5 y 6)Gneis granatífero biotítico-sillimanítico deformado, Agregado sericítico, (Figura 8)

· El agregado sericítico sufrió principalmente microfi-suración de tipo intragranular y perigranular (Figura8), y en la mayor parte de los casos es el que propor-ciona el espacio donde precipita el gel producido porla reacción (conjuntamente con los espacios vacíospropios del hormigón).

· Como componente mineral de importancia del gneisgranatífero biotítico-sillimanítico deformado (en me-nor proporción) y de la protomilonita (leucogranito),en mayor proporción, aparece el cuarzo comprendidoentre 0 y 100 µm. Este último es el que actua al ser so-metido a reacción acelerada, produciendo el gel gene-rador de microfisuras por expansión, el queposteriormente rellena, parcial o totalmente, los espa-cios vacíos propios del hormigón y los producidos prin-cipalmente por el agregado sericítico (Figura 7-8).

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Tabla 7. Resumen del comportamiento reactivo de los materiales(según NORMA IRAM 1674)

Mortero Resultados IRAM – 1674.

1 (muestra A-01) INOCUO





6 (muestra A-06) DELETÉREO

7 (muestra A-07) POTENC.REACTIVO –DELETÉREO(a 28 días del ensayo)


9 (muestra A-09) POTENC. REACTIVO (a 28 días del ensayo)

10 (muestra C1) INOCUO

11 (muestra C2) INOCUO

12 (muestra D-01) DELETÉREO

13 (muestra D-02) POTENC. REACTIVO(a 28 días del ensayo)

Figura 5. Fotomicrografía de un agregado leucogranítico milonitizado con cuarzo muy deformado. Roca reactiva. Nicoles cruzados

Figura 6.Fotomicrografía de un agregado leucogranítico muydeformado. Roca reactiva. Nicoles cruzados

Figura 4. Variación de longitud del mortero.

· Los tres tipos de agregado producen expansiones de im-portancia cuando se encuentran en un porcentaje apro-ximado del 30% o mas, del total de la probeta, lo quedebería tenerse en cuenta a la hora de analizar los mé-todos extractivos y/o los porcentajes utilizados en mez-clas de diferentes litologías correspondientes al área deexplotación. A partir de estos datos, fue posible iden-tificar y caracterizar agregados reactivos y otros que sonpotencialmente reactivos, que provienen de rocas me-tamórficas comunes de la provincia de Córdoba:

Agregados que poseen cuarzo de tamaño menor a90 µm, con extinción ondulosa y con signos derecristalización.Agregados que forman venas, fajas o recristaliza-ciones perigranulares que adoptan formas alarga-das (cintas de cuarzo) o en mosaicos microcristalinosy criptocristalinos con bordes suturados productode procesos cataclásticos particularmente intensos.Agregados que son el producto de recristalizacio-nes por tensión y deformación (Figuras 5 y 6).

Este estudio establece un antecedente respecto a la exis-tencia de agregados potencialmente reactivos en las Sierras Chi-

cas de la Provincia de Córdoba, proporcionando una primeraaproximación sobre los causantes de la misma, informaciónesencial para efectuar acciones tendientes a remediar los efec-tos producidos por la Reacción Álcali-Agregado.

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Figura 7. Fotomicrografía de un agregado leucogranítico milonitizado microfisurado. Roca reactiva. Nicoles cruzados y paralelos

Tabla 8. Distribución porcentual aproximada de agregados, espacios vacíos y pasta o matriz

Distribución Muestra C2 Muestra A-07 Muestra A-06% aproximados % aproximados % aproximados % aproximados % aproximados % aproximados (sobre el total (sobre el total (sobre el total (sobre el total (sobre el total de (sobre el total de de la muestra) de los agregados) de la muestra) de los agregados) la muestra) los agregados)

Mármoles 40,00% 100,00% 10,00% 17,86% 10,00% 23,81%Granitoides - - 35,00% 62,50% 25,00% 59,52%Metamorfitas - - 1,00% 1,79% - -AgregadosPiroxeníticos - - 3,00% 5,36% 5,00% 11,90%AgregadosSericíticos - - 7,00% 12,50% 2,00% 4,76%

Espacios vacíos 10,00% - 10,00% - 7,00% -Pasta o matriz 50,00% - 34,00% - 51,00% -

Total 100,00% 100,00% 100,00% 100,00% 100,00% 40,00%

Agregados

Figura 8. Fotomicrografía de un agregado sericítico microfisurado. Roca reactiva. Nicoles paralelos

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Caracterización de la piedra laja masiva y pulida de Olta, provincia de La Rioja

Su viabilidad económica

Carrizo, Ramón de la Cruz 1 - Castro, Liliana 2 - Delgado, Eduardo N.3

1 UNLar- Instituto Tecnológico de Investigaciones Mineras Laprida y Favaloro, 5300 La Rioja. 03822-457081

R [email protected]

2 Universidad Nacional de Buenos Aires Departamento de Geología, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, .Ciudad Universitaria Pab 2. Piso 1. 1428. Buenos Aires, [email protected]

3 UNLaR- Instituto Tecnológico de Investigaciones Mineras Laprida y Rene Favaloro. 5300- La Rioja- 03822-457081. [email protected].

Re su menSe presentan los resultados de la caracterización realizada sobre limolita arenosa silícea extraída como estéril y reconocida encampo como laja masiva, procedente de Olta, provincia de La Rioja. El relevamiento de los frentes de explotación y muestreodel manto de laja masiva (limolita arenosa silícea), así como del nivel de laja estratificada (arenisca muy fina tobácea) en lacantera Don Nino, indican que ambas rocas, tanto desde el punto de vista litológico como estructural, presentancaracterísticas comparables. Los ensayos petrofísicos especifican que ambas rocas tienen similar peso específico, con un valorpromedio del índice de carga puntual como el de tensión de rotura levemente inferior en la laja masiva que en la lajaestratificada (-11%), en tanto los ensayos de desgaste indican un índice de durabilidad similar, solo con una variación en elíndice de desgaste 0,09% versus 0,98%. Los pulidos en la laja masiva otorgan un brillo semi-brillante a mate, con coloresinalterables, además es compacta y coherente lo que brinda buena aptitud como roca ornamental. La posibilidad deexplotación de un volumen de 250.800 m3 beneficiará el mercado local. Además, su bajo costo de explotación y de bellezabrinda una buena opción para distintas aplicaciones. Palabras clave: Piedra laja estratificada, laja masiva, tipificación, Olta, La Rioja.

AbstractA comparative study of mineralogical, structural, lithological characteristics and mechanical tests of both rocks, the massive

slate extracted as sterile rock and the estratified mined slate in Olta, La Rioja province shows similar behaviour. The fieldwork was consisted in mapping and sampling the working face of Don Nino quarry. The massive slate is classified as massivesandy siltstone meanwhile the stratified slate is described as fine tuffaceous sandstone. Petrophysics tests of both rocks revealsimilar specific weight with an average testing of loads index as well as fracture stress index (Modulus of Rupture) are slightlylower in the massive slate than the stratified one (-11%). Both rocks do not present chemical reaction in any acid.Specifically the massive slate is defined by its compact and coherent characteristics and also the unalterable colours, its



Recibido: 19 de Diciembre de 2007 • Aceptado: 06 de Marzo de 2009

hardness and its abrasion resistance which gives as a resultgood aptitude as ornamental rock. The possible operation of a volume of 250,800 m3 will benefit the local market.Considering its low operation cost and its beauty, this massive slate will be a good option for differentapplications. Keywords: Stratified mined slate, Massive slate,Petrophysics behaviour, Olta, La Rioja.

INTRODUCCIÓN

Las explotaciones de piedra laja en la provincia de La Rio-ja se encuentran localizadas en el distrito Ilear, departamento Ge-neral Belgrano, 7 km al sur de la localidad de Olta (Figura 1).

El objetivo del presente trabajo consiste en determinarlas propiedades y características de la unidad de piedra laja ma-siva y definir específicamente si es apta como roca ornamental,tal como la piedra laja estratificada de Olta actualmente en explotación.

METODOLOGÍA DE TRABAJO

Este trabajo se inició con la recopilación y análisis de lainformación geológica minera disponible de la piedra laja y laselección de canteras de laja a muestrear. En octubre del 2006se realizó la visita a las canteras de la localidad de Olta y luegodel relevamiento de frentes de explotación y análisis del gradode alteración y diaclasamiento del manto de laja masiva se pro-cedió al muestreo de la cantera de laja Don Nino. Se extraje-ron 20 muestras de laja estratificada y de la laja masiva de tamañovariable, recolectando bloques de hasta tamaños de 50 x 40 x40 cm.

Para la tipificación de la piedra laja masiva de Olta serealizaron en el Laboratorio de Mecánica de Rocas de la Uni-versidad Nacional de La Rioja, probetas para ensayos físico-mecánicos a fin de determinar parámetros que permitieroncaracterizar y comparar la laja estratificada con la masiva.

GEOLOGÍA

El ambiente geológico del área corresponde al de la Sie-rra de Los Llanos. El basamento cristalino de la región, de edadProterozoico superior-Cámbrico inferior (Poma et al., 2002),

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Figura 1. Mapa de ubicación y geología regional del área de Olta

Referencias GeológicasDepósitos aliviales. Holoceno

Depósitos de fanglomerados. Pleistoceno

Fm. Patquía. Areniscas, limolitas y conglomerados rojos. Pérmico

Milonitas El Cisco. Ordovícico, Silúrico

Granitos y granodioritas. Ordovícico.

Complejo Pacatala. Migmatitas. Cámbrico sup.

Fm Olta. Filitas y esquistos cuarzosos. Cámbrico

Referencias GeológicasRuta Nacional Nº 79

Camino consolidados

Río permanente

Río temporario

Dique Olta

Canteras de Laja

está representado por filitas y meta cuarcitas de la FormaciónOlta y por tonalitas, granodioritas y granitos que integran lasdistintas facies de la Formación Chepes. Este basamento estáintruido por granitos leucocráticos de grano grueso correspon-dientes a la Formación Asperezas. Durante el Paleozoico supe-rior se depositó una gruesa secuencia de sedimentitas continentalescorrespondientes a los Estratos de Paganzo (Azcuy y Morelli1970), representados por materiales de la Formación Malanzán(Di Paola 1972; Andreis et al. 1986) compuesto por conglo-merados, limolita arenosas y pelitas carbonosas del Carbónicoy Formación. La Colina (Andreis et al. 1986, 1991) del Pérmi-co. Hoy esta última unidad formacional se conoce con el nom-bre de Fm. Patquía (Limarino et al, en prensa) representado porfangolitas, areniscas rojizas con estratificación entrecruzada, ni-veles de tobas y areniscas tobáceas de colores blanco grisáceohasta rosado y morado y de textura oolitica a nodular. Las ro-cas tobáceas se disponen en finos bancos de 2 a 10 cm de es-pesor, en cuya superficie se distinguen ondulitas, calcos de cargay restos de plantas. Las características y disposición indican unorigen fluviolacustre con aporte de material volcánico (Di Pa-ola, 1972). Dentro de este grupo de rocas se encuentra el ban-co de areniscas silicificadas con material volcánico, bienestratificadas, que son comercializadas como piedra laja estra-tificada. Los sedimentos más modernos cuaternarios cubren enforma lenticular a estas rocas. (Limarino et al., en prensa). Elmapa de la Figura 1 muestra la geología del área de Olta y laubicación de las canteras.

DESCRIPCIÓN DEL DEPÓSITO DE PIEDRA LAJA REGIONAL

El distrito abarca un área de 150 km2, con un relieve ca-racterizado por planicies con suaves lomadas. Los aspectos ge-ológicos más relevantes de estos depósitos son los elementosrelacionados con la extensión geográfica de la unidad identifi-cada, potencia, y continuidad del banco hacia el este. El mate-rial que se explota corresponde a areniscas finas tobáceas de coloresgrisáceos hasta rosado, que se disponen en una posición hori-zontal a subhorizontal y se presentan en bancos con espesoresque varían entre 1 a 4 metros. Estas rocas se habrían formadoen un ambiente continental (fluvio lacustre) con aporte de ma-terial volcánico (Schalamuk et al. 1983).

Una de las principales características de estos depósitoses que no afloran y es necesario realizar destapes para liberar losniveles de areniscas finas tobáceas. La explotación de piedra lajase realiza a cielo abierto, utilizándose, para el destape de esté-ril, palas cargadoras frontales para remover los primeros metrosde relleno moderno y mediante perforación con martillos neumá-ticos manuales y explosivos se realiza la liberación del banco depiedra laja. La extracción de la misma es manual, utilizando ba-rretas para despegar las lajas del piso y una selección posteriorde acuerdo a calidad color y espesor. Las lajas obtenidas pre-sentan espesores que van de 0,02 a 0,10 m. Entre el 50 y 60%de la producción corresponde a lajas comercialmente de pri-mera con espesores menores a 0,04 m empleadas principalmenteen veredas, fachadas, techos y accesos. Por el otro lado, entre el20 y 30% de la producción se compone por piezas que oscilanentre los 0,04 a 0,07 m (denominadas de segunda) y las ma-yores de 0,07 m (10-30%) son empleadas para obtener listo-nes, escalones, mochetas.

La explotación se realiza hace más de 55 años, aunquecon intermitencias, en varias canteras. En la actualidad se en-cuentran en explotación tres canteras; Santa Rita de Cacia, LasMellizas y Don Nino.

La cantera Santa Rita de Cacia se localiza a los 30º39’48’’y 66º12’27’’, a una altitud de 520 m s.n.m.. El banco de pie-dra laja comercial es de 2 m, donde se puede diferenciar un sec-tor de laja fina (0,01 a 0,04 m) de otro grueso (0,05 a 0,07 m).El sector de laja fina tiene una potencia de 1 metro. La cubier-ta de estéril es de aproximadamente de 10 m, pero esta se en-cuentra muy fracturado y diaclasada.

La Cantera Las Mellizas localizada inmediatamente alnorte de Don Nino se emplaza a los 30º39’53’’ LS y 66º12’16’’LO, a una altitud de 520 m s.n.m.. El encape de estéril es deaproximadamente 10 metros. El banco de piedra laja comer-cial es de 2 metros, donde se diferencian un sector de laja fina(0,01 a 0,04 m) de otro grueso (0,05 a 0,07m). El sector de lajafina presenta una potencia de 1 metro.

La cantera Don Nino se emplaza a los 30º39’54’’ LS y a66º12’13’’ LO, a una altitud de 516 m s.n.m.. Ocupa una su-perficie de 6 has y muestra características similares a las cante-ras anteriores. El horizonte explotable de la limonita arenosatobácea presenta una potencia de 2,5 metros, obteniéndose la-jas de espesores entre los 0,02 a 0,06 cm. Se ha estimado una re-serva total aprovechable de 130.000 m3. Este frente de canterapresenta una cubierta estéril de 13 m donde se encuentra em-plazado el banco de limolita arenosa silícea (laja masiva), sujetoa caracterización (Figura 2). A los fines de la presente investiga-ción se extrajeron muestras de la Cantera Don Nino, ya que esla que presenta un banco más potente y menos diaclasado.

Figura 2. Frente de explotación cantera Don Nino

ENSAYOS EXPERIMENTALES Y RESULTADOS

Petrografía

Se realizaron descripciones petrográficas de dos muestrasrepresentativas pertenecientes a los dos niveles (laja estratifica-da y laja masiva) de la Cantera Don Nino. La denominada lajaestratificada es una roca de color pardo rosado a pardo amari-llento claro, muy compacta y coherente, de grano fino; se es-cinde en planos paralelos de superficie levemente ondulada; en los cortes transversales se distingue la presencia de peque-ños nódulos aplanados, paralelos, de pocos mm de diámetro (Figura 3).

Al microscopio la fracción clástica es de granulometríaarena muy fina (0,08 mm), con selección buena a mediana, lle-gando a arena fina. La mayoría son de formas angulosas, no ob-servándose una orientación marcada. El componente clástico

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Caracterización de la piedra laja masiva y pulida...


dominante es el cuarzo, desde granos redondeados hasta asti-llosos, algunos con extinción ondulosa. Se observan escasos frag-mentos de plagioclasa y largas laminillas de muscovita; biotitaoxidada y escasa clorita. Los minerales accesorios son escasosreconociéndose granate, circón y hornblenda. Dentro de la ma-triz de composición arcillosa se observan trizas desvitrificadas,el cemento de composición silícea ocupa los espacios intergra-nulares. Clasificación petrográfica: arenisca fina tobácea.

Figura 3. Laja estratificada explotada en cantera Don Nino

La laja masiva es una roca de grano fino, compacta y co-herente, de tonalidad pardo rojiza, más oscura que la anterior,varía de un sector a otro de la muestra (Figura 4). Al micros-copio presenta textura clástica, con pequeños granos subangu-losos comprendidos en la fracción limo (diámetro aproximado0,03mm), de tamaño uniforme. Granos aislados exceden estetamaño. Su componente clástico dominante es el cuarzo, enmenor proporción muscovita, biotita oxidada, clorita; grumos

de óxidos de hierro y magnetita. Los clastos con una texturaflotante dentro de una matriz microcristalina, posiblementecompuesta por un mineral arcilloso (caolinita) que ha sufridorecristalización parcial produciendo extinción simultánea. Enesta matriz se encuentran abundantes nódulos de posible ori-gen concrecional, cementados por ópalo, sin cambios en la tex-tura de la fracción clástica. Dichos nódulos son de formasredondeadas, ovales, subparalelos, con frecuencia se unen en-tre ellos formando cortos lentes irregulares. Clasificación li-tológica: Limonita arenosa silícea.

Factores físico mecánicos

Peso específicoSe analizaron muestras de laja estratificada (arenisca muy

fina tobácea) y de la laja masiva (limolita arenosa silicea). El pesoespecífico se determinó por separado, para saber si existe dife-rencia. Se realizaron diez determinaciones por muestra, utili-zando matraces aforados de 25, 50 y 100 ml, y balanza deprecisión. Posteriormente se efectúo el cálculo del peso especí-fico para cada una y por último se calculó el promedio del pesoespecífico de cada una de ellas. El resultado obtenido para laarenisca muy fina tobácea es de 2,15 gr/ml y el de la limolita are-nosa silícea 2,16 gr/ml.

Resistencia a la compresión. Determinación delíndice de carga puntual y tensión de rotura

Este ensayo se realizó bajo la Norma IRAM 10608 utili-zando la técnica e instrumental que consiste en determinar elvalor de la compresión simple σ, a partir de pruebas de cargapuntual, sobre muestras de rocas representativas del macizo rocoso.

En este caso como no se cuenta con núcleos de perfora-ción de diamantina, se tomaron muestras de roca de la Cante-ra Don Nino y se procedió de la siguiente manera: se seleccionaronmuestras de arenisca muy fina tobácea y de la limolita arenosasilícea. Con un disco de corte diamantado, se realizaron dos cor-tes a la muestra con el fin de lograr dos caras paralelas, para fa-cilitar la sujeción en la máquina saca testigos. Se introdujo lamuestra en la máquina saca testigo, provista de diferentes he-rramientas de perforación con corona de insertos de diaman-tes, cuyos diámetros varían desde 30 a 55 mm. Se colocó laprobeta entre las dos puntas de acero del equipo y antes de em-pezar se verificó que todas las agujas testigo se encuentren encero. El último paso consistió en bombear aceite para que laspuntas de acero compriman la probeta hasta lograr su rotura.Se tomó la lectura de la carga de rotura P y se confeccionó unaplanilla de datos, con el número de muestra, diámetro D y lon-gitud L de la probeta. Se ensayaron 6 muestras de laja estrati-ficada (muestras 1-6) y cuatro de laja masiva (muestras 7-10).Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2.

El valor promedio del índice de carga puntual como asítambién el de tensión de rotura en la limolita arenosa silícea eslevemente inferior que el obtenido en la arenisca muy fina tobá-cea (-11%). A pesar de esta diferencia se considera que los va-lores de la limolita arenosa silícea reflejan buena aptitud ornamentalde esta piedra estratificada (Figuras. 5 y 6).

El Índice de carga puntual es un excelente indicador dela calidad del material ornamental. Carr (1994) dice que todaroca que supere los 35 MPa de resistencia es lo suficientemen-te apta para cualquier tipo de aplicación, inclusive la ornamental.La Tabla 2 muestra algunos valores superan el 40MPA en am-bas rocas.

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Figura 4. Laja masiva (limonita arenosa silícea)

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Tabla 1. Ensayo de carga puntual

Ensayo de Carga Puntual

Mtra Ri Rd Ri+Rd Carga de rotura P

N° x 50 KN x 0.5 KN KN (N) (Kgf ) MPa

1 3,70 185,0 5,8 2,9 187,88 1878,8 191,52 19,152 3,80 190,0 5,8 2,9 192,88 1928,8 196,62 19,663 3,65 182,5 10,0 5,0 187,50 1875,0 191,13 19,114 4,05 202,5 4,0 2,0 204,50 2045,0 208,46 20,855 2,90 145,0 4,5 2,3 147,25 1472,5 150,10 15,016 3,35 167,5 4,5 2,3 169,75 1697,5 173,04 17,307 4,25 212,5 5,0 2,5 215,00 2150,0 219,16 21,928 3,15 157,5 4,0 2,0 159,50 1595,0 162,59 16,269 2,90 145,0 3,0 1,5 146,50 1465,0 149,34 14,93

10 2,35 117,5 4,5 2,3 119,75 1197,5 122,07 12,21

Laja Estratificada 185,14 18,51

Laja Masiva 163,29 16,33

Tabla 2. Indice de carga puntual

Índice de Carga Puntual

Mtra D Longitud P Ic �c

N° mm mm Kgf MPa Kgf/cm2 MPa Kgf/cm2 MPa

1 30 55 191,52 19,15 21,28 2,13 409,64 40,962 30 55 196,62 19,66 21,85 2,18 420,54 42,053 30 55 191,13 19,11 21,24 2,12 408,81 40,884 30 55 208,46 20,85 23,16 2,32 445,87 44,595 30 55 150,10 15,01 16,68 1,67 321,05 32,116 30 55 173,04 17,30 19,23 1,92 370,11 37,017 30 75 219,16 21,92 24,35 2,44 468,77 46,888 30 65 162,59 16,26 18,07 1,81 347,76 34,789 30 70 149,34 14,93 16,59 1,66 319,42 31,94

10 30 80 122,07 12,21 13,56 1,36 261,09 26,11

Laja estratificada 185,14 18,51 20,57 2,06 396,00 39,60

Laja masiva 163,29 16,33 18,14 1,81 349,26 34,93

Reacción al ataque de ácidosSe ensayaron muestras de roca “fresca”, las que fueron so-

metidas a la acción de tres tipos de ácidos: clorhídrico, nítricoy sulfúrico. Como era de esperar por su composición silícea am-bas rocas no presentaron reacción alguna independientementede cual fuese el ácido y su concentración.

Ensayos de desgasteEste ensayo se realizo bajo la Norma IRAM 10606, uti-

lizando la técnica e instrumental allí descrita. Los resultados semuestran en la Tabla 3.

PulidoSe practicaron pulidos sobre la laja masiva lográndose un

brillo semi-brillante a mate, en colores pardo- rojizos y pardo-

amarillentos. El aspecto de la laja masiva pulida se observa enla figura 7.

La Tabla 4 resume las características de ambos tipos derocas.

ESTIMACION DEL RECURSO GEOLOGICO

Existe un estudio Geológico Económico de la CanteraDon Nino (Castaño, 1979) y de Los Dos Amigos (Carrizo,2004), estimando una reserva económica de la laja estratifica-da de 133.312 m3 de mineral, y una vida útil de la cantera de133 años al ritmo de explotación de 1.000 m3. El banco de lajamasiva tiene un espesor de 4 metros y se encuentra inmediata-mente por encima de la laja estratificada.

Considerando la característica geológica de este tipo dedepósito marcada por la continuidad, homogeneidad en losparámetros físico mecánicos y en la buena extensión geográfi-ca de sus afloramientos se estima un volumen de laja masiva (li-molita arenosa silícea). Del relevamiento de campo realizadosurge que el frente de explotación de la cantera Don Nino, LosDos Amigos es la mejor exposición del banco de limolita are-nosa silícea. Esta cantera tiene una superficie libre a explotar de 62.700 m2 que multiplicado por una potencia media de

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Figura 5. Curva de valores de carga de rotura

Figura 7. Laja masiva pulida Figura 6. Curva de valores compresión simple

Tabla 3. Ensayos de desgaste

Durabilidad: Id1 Desgaste: D1 = 1- Id1Laja Estratificada 99,91% 0,09%

Laja Masiva 99,02% 1 - 99,02% = 0,98%

4 metros arroja un volumen de 250.800 m3 de reserva de lajamasiva. La fotografía muestra frente de explotación de laja can-tera “Los Dos Amigos”, (Figura 8).

ESTUDIO DE MERCADO

Los datos de la producción minera nacional para el perío-do 2001-2006 (Figura 9, Secretaría de Minería de la Nación,

2007). En particular, la producción de Piedra Laja se incluyeen el rubro rocas de aplicación. En líneas generales se observaque en este lustro mientras la tendencia (valores $ 1992) dis-minuyó en un 10-15 % en el mercado de los metalíferos, éstase incrementó sostenidamente en el campo de las rocas de apli-cación (de 21% en el 2001 a un 32% en el 2006) y algo me-nor en el campo de los no metalíferos (de 9% a 12%).

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Tabla 4. Cuadro comparativo de las características petrográficas y petrofísicas de la laja estratificada (arenisca muy fina tobácea) y la laja masiva (limolita arenosa silícea)

Factores Elementos Calidad Observaciones

Laja Estratificada Laja Masiva

Color pardo amarillento pardo rojizoInclusiones no tiene tieneRugosidad rugosa lisaGranulometría 0,08 mm 0,03 mmDureza medianamente dura Medianamente dura La muestra requiere más de un

golpe de martillo para ser fracturado. Escala de Moss (4.5 - 6).

Meteorización no posee no posee No meteorizada. Conserva el colorlustroso toda la masa

Fallas si siDiaclasas si si Se debe conocer intensidad y extensión

en profundidad de la fracturació deducir el tamaño orientativo de los bloques que se pueden extraer.

Espaciadosde las Diaclasas amplias Varía entre 0,5 y 2 mPlieguesKink bands no noPeso Especifico 2,15 2,16Resistencia a la Compresión 39,6 Mpa 34,9 Mpa Indice de carga puntualReacción a los ácidos No reacciona No reacciona No reacciona con HCl, H2NO3, H2SO4

Desgaste 0,09% 0,98%

Lito

lógi

cos

Estr

uctu

rale

sFí

sico

Mec

ánic

os

Figura 8. Foto del frente de explotación de la cantera Dos Amigos al sur de la localidad de Olta Figura 9. Producción minera argentina 2001-2006

De la producción total de rocas de aplicación existió unmarcado repunte entre el 2001 y el 2004, con un inflexión enel 2005 y una tendencia alcista en el 2006. Las estadísticas 2005y 2006 contienen cifras provisorias. (Figura 10 y Tabla 5).

Tabla 5. Variación anual de la producción de piedra laja (fuente secretaría de minería de la nación)

Año Vol (t) Valor $ de 1992

2001 60.592 5.574. 464

2002 76.769 7.062. 748

2003 300.292 27.626. 846

2004 439.901 40.470. 892

2005 p (provisorios) 93.431 8.595. 652

2006 p (provisorios) 385.156 35.434. 352

Al analizar la producción nacional de Piedra Laja, se ob-serva que son diez (10) las provincias productoras de este tipode material, con valores muy dispersos. En el mismo se mues-tra estadísticamente que La Rioja es el principal productor dePiedra Laja del país seguido por Catamarca y luego San Luis(Figura 11). Los valores indicados en la estadística minera da-dos por la Secretaría de Minería de la Nación muestran unagran fluctuación en la producción de las provincias producto-ras (Tabla 6). Mientras en el año 2004 para San Luis se indi-can 33.017 t cercano a solo el 10% de lo indicado para La Rioja(366. 000 t), en el último bienio esta tendencia se revierte.

Se presume que no se cuenta con datos totales para LaRioja, ya que los valores indicados son significativamente ba-jos frente a otras provincias como Catamarca y San Luis, in-cluso Río Negro y sus valores anteriores (Tabla 6). De todosmodos, la producción general tiene una marcada tendencia as-cendente con una inflexión en el 2005, que como se dijo pro-bablemente esté vinculada a la falta de datos definitivos.

La curva ascendente de los volúmenes de producción mo-tivados por la creciente demanda de los materiales pétreos uti-lizados fundamentalmente por la industria de la construcción;que es una de las primeras actividades en reaccionar ante las me-jores condiciones socioeconómicas de muestro país producien-do un incremento de esta actividad y por ende una reactivación

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Figura 10. Incidencia de la piedra laja en la producción nacionalde rocas de aplicación (período 2001-2006 p (provisorias)

Figura 11. Producción por provincia de piedra laja (período 2001-2006 parcial)

Tabla 6. Producción por provincia de piedra laja -período 2001-2006 parcial

2001 2002 2003 2004 2005 (p) 2006 (p)

Buenos Aires 90 75 86 0 0 0Catamarca 1.200 35.750 41.113 2.485 4.655 306.480Jujuy 8 0 0 0 0 0La Rioja 14.696 4.842 211. 635 366.000 2.092 2.314Mendoza 0 1.804 2.075 12.900 2.975 3.421Misiones 0 0 0 10.875 10.875 675Neuquén 2.150 430 1.285 1.880 4.704 2.938Río Negro 2.003 3.105 8.721 12. 023 10.314 14.558San Juan 545 545 627 721 4.800 5.520San Luis 39.900 30.218 34.751 33.017 53.016 49.250

(p) provisorios

del resto de las industrias que se encuentran relacionadas con lamisma; entre ellas minería y dentro de ésta las rocas ornamen-tales. (Figura12).

Producción en La Rioja

Del análisis de las estadísticas publicadas por la Direcciónde Minería de la Provincia de La Rioja para el período 2002-2005, se puede observar como ha variado la producción localde Piedra Laja en este intervalo de tiempo y que porcentaje lecorresponde a cada uno de los productores locales. Como semencionó existen en la provincia tres productores de PiedraLaja, los que se encuentran en la localidad de Olta. (Figura13).

Cantera Santa Rita de Cacia

En esta cantera se ve que en el periodo 2002- 2005 los valores medios de laja comienzan con una producción de5.800 m3 que gradualmente avanza hacia los 7.500 m3; el va-lor unitario es de $50,00 por m3. Mientras que la laja aserradaparte de 1700 m3 en el año 2002; luego experimenta un nota-ble aumento en la producción en el año 2003 llegando a casiduplicar lo del año anterior, con 3400 m3; para los años si-guientes se estabiliza la producción en 4800 m3 por año (Tabla7 y Figura 14).

Cantera Don NinoLa cantera Don Nino presenta para los valores medio de

laja una producción de 6.200 m3 en el año 2002; para los añossiguientes se mantiene constante con una producción de 7.500m3. En lo que respecta a la Laja Aserrada es notable el incre-mento constante de la producción partiendo de los 2.800 m3

en el año 2002 y luego experimenta un sostenido crecimientohasta los 5.000 m3 en el año 2005. (Figura15 y Tabla 8)

Cantera Las MellizasEsta cantera es la de menor producción con valores me-

dios de laja que van desde 4.800 m3 para el año 2002, que lue-go va en aumento hasta el año 2005 donde alcanza los 6.200m3. La Laja Aserrada tiene una producción de 1.300 m3 en elaño 2002; gradualmente se va incrementando hasta el año 2004donde se duplica la producción del 2002 con 3. 200 m3 y des-de entonces se mantienen constantes los valores de producción.(Figura 16 y Tabla 9).

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Figura 12. Producción nacional de piedra laja (2001-2006 parcial)

Figura 13. Variación de la producción de piedra laja en La Rioja2001-2006p (provisorios) estadistica minera 2006,Secretaría de Minería

Figura 14. Producción mina Santa Rita de Cacia

Tabla 7. Valores de producción cantera Santa Rita de Cacia

Valores Medios de Laja Laja Aserrada m2

Año Producción (m3) $/m3 Valor Producción (m3) $/m3 Valor

2002 5.890 $ 50,00 $ 294.500,00 1.760 $ 80,00 $ 140.800,002003 6.748 $ 50,00 $ 337.400,00 3.480 $ 80,00 $ 278.400,002004 7.230 $ 50,00 $ 361.500,00 4.850 $ 80,00 $ 388.000,002005 7.500 $ 50,00 $ 375.000,00 4.830 $ 80,00 $ 386.400,00

DISCUSIÓN

Hasta el momento esta laja masiva extraída de las cante-ras como material estéril no había sido caracterizada desde pun-to de vista petrofísico, ni tampoco evaluada económica yambientalmente.

A partir de este análisis se establecen las siguientes con-sideraciones:

Por un lado, a partir de los ensayos se determinó que lalaja masiva tiene una aptitud como roca de ormanental, concaracterísticas petrofisicas similares a la laja estratificada hoy enexplotación.

Por el otro, dicha laja masiva de Olta tratada en la cualcomo estéril, se suma a los costos de extracción y además ge-nera grandes escombreras que impactan sobre el paisaje y el am-biente en general. El incorporar la laja masiva a la explotaciónpor lo tanto no solo reduce el costo de explotación (al consi-derar este banco como mineral aprovechable) sino también in-crementa las reservas de laja sosteniendo así para la provincia elprimer lugar en producción. Esto también suma un beneficio

adicional que implica la necesidad de mayor mano de obra enlas distintas etapas del proceso.

A pesar que este nivel de laja masiva posee menor dure-za, resistencia y brillo que los granitos, es un producto que entraría al mercado a competir a bajo precio, con otros mate-riales de construcción que son utilizados para revestimiento ydecoraciones.

CONCLUSIONES

Las rocas estudiadas en este trabajo son sedimentariasclásticas y se clasifican como arenisca muy fina tobácea (Laja ma-siva) y limolita arenosa silícea (Laja Estratificada).

Los ensayos petrofísicos indican que ambas rocas tienensimilar peso específico, con un valor promedio del índice decarga puntual como el de tensión de rotura levemente inferioren la laja masiva que en la laja estratificada (-11%). Los valo-res del ensayo de compresión simple superan en algunos casos40MPA (valor mínino recomendado para calidad del materialornamental. 35 MPA).

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Tabla 8. Valores de producción cantera Don Nino



2002 6.215 $ 50,00 $ 310.750,00 2.890 $ 80,00 $ 231.200,002003 7.190 $ 50,00 $ 359.500,00 3.720 $ 80,00 $ 297.600,002004 7.980 $ 50,00 $ 399.000,00 4.980 $ 80,00 $ 398.400,002005 7.900 $ 50,00 $ 395.000,00 5.110 $ 80,00 $ 408.800,00

Tabla 9. Valores de producción cantera Las Mellizas



2002 4.810 $ 50,00 $ 240.500,00 1.350 $ 80,00 $ 108.000,002003 5.180 $ 50,00 $ 259.000,00 1.900 $ 80,00 $ 152.000,002004 6.100 $ 50,00 $ 305.000,00 3.200 $ 80,00 $ 256.000,002005 6.230 $ 50,00 $ 311.500,00 3.300 $ 80,00 $ 264.000,00

Figura 16. Producción mina Las Mellizas

Figura 15. Producción mina Don Nino

Los ensayos de desgaste indican un índice de durabilidadsimilar, con una variación 0,09% versus 0,98%. Los pulidospracticados en la laja masiva otorgan un brillo semi-brillante amate.

Por lo tanto, la laja masiva es un producto noble que man-tiene sus características de inalterabilidad de su color y resis-tencia al desgaste; haciendo de este un material de excelentescualidades constructivas, con buena aptitud como roca orna-mental.

La posibilidad de explotación de un volumen de 250.800m3 beneficiará el mercado local. Además su bajo costo de explotación y su belleza le brindan una buena opción para

distintas aplicaciones en un sin número de obras publicas y privadas.

AGRADECIMIENTOS

Al Ingeniero Claudio Nadal por su colaboración en losensayos físicos mecánicos realizados en el laboratorio de Mecá-nica de Rocas. Se agradece a la Lic. Ana Prieri (Cátedra de Pe-trología de la UNLAR) quien participó en proyecto de investigaciónque desarrollo en ITIM en el período 2005-2007, por su cola-boración en las descripciones petrográficas para este trabajo ex-perimental. En este trabajo participaron becarios de la Carrerade Ingeniería de Minas de la UNLaR, Gustavo Arias, Pablo Ávi-la, José Gómez y Ernesto Castro.

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Efectos provocados por las canalizaciones en la cuenca inferior del Arroyo del Tala

Provincia de Buenos Aires

Fucks, Enrique 1 - Schnack, Enrique 2

1 Facultad de Ciencias Naturales y Museo y Ciencias Agrarias y Forestales. LATYR. UNLP.

2 CIC. Facultad de Ciencias Naturales y Museo.Calle 64 N°3. La Plata

R [email protected]

Re su menHace más de 100 años Florentino Ameghino expuso las desventajas que presentaba para la llanura pampeana laconstrucción de canales tendientes a drenar los excesos hídricos durante los períodos lluviosos y no prever su contención paraser utilizados durante las secas, que a su entender producían mas pérdidas económicas que las mismas inundaciones. Estetrabajo tiene como objetivo presentar un ejemplo de las implicancias negativas que ha producido la construcción de estoscanales en un sector del complejo planicie de inundación - paleoestuario en la cuenca del Arroyo del Tala, Provincia deBuenos Aires. Uno de los aspectos negativos, producto del drenaje de un importante bañado que servía de nivel de base al arroyo del Tala,ha significado para el sector el descenso del nivel freático, produciendo inconvenientes para el mantenimiento y crecimientode la vegetación utilizada principalmente en la ganadería extensiva y además generó el cambio del espesor de la zona deaireación. Asimismo, al reducirse las inundaciones, también se han reducido los nutrientes que éstas depositaban,aumentando de esta forma la discontinuidad en su reposición natural. Palabras clave: Canalizaciones, inundaciones, paleoestuario, planicie de inundación.

AbstractMore than a hundred years ago, Florentino Ameghino stated that the construction of channels to drain the exceeding waterduring rainy periods, resulted in disadvantages for the Pampean plains, because they produced more economical damagethan the flooding itself, if the storage of water to be used during dry periods, was not considered. This paper has the objectiveto show an example of the negative consequences produced by the construction of these channels on an area of the floodplain-paleoestuary complex in the Arroyo del Tala´s basin, Buenos Aires Province.One of the negative aspects produced by the drainage of a large swamp that acted as the base level of the Arroyo del Tala,implied the drawdown of the water table, disturbing the growth of vegetation used mainly in extensive farming. On theother hand, since flooding does not occur in space and time, the soil profile can gain water only from rainfall, causing thethickening of the aeration zone. Likewise, the reduction of flooding implied the reduction of nutrient deposition, increasingthe discontinuity of their natural reposition. Keywords: Channeling, flooding, paleoestuary, floodplains.



Recibido: 26 de Junio de 2008 • Aceptado: 20 de Marzo de 2009

INTRODUCCIÓN

Ya en 1884, Florentino Ameghino expuso en su diserta-ción sobre las “secas y las inundaciones de la provincia de Bue-nos Aires“ las ventajas y desventajas que acarrearía la construcciónde canales tendientes a evacuar rápidamente los excedentes hí-dricos de los sectores inundables hacia fuera del límite conti-nental. El conjunto de elementos enumerados por el citadonaturalista permitía evaluar los pros y contras que produciría laevacuación de las aguas superficiales en épocas de importantesprecipitaciones, en relación con las épocas donde éstas dismi-nuían y generaban sequías.

En la desembocadura del río Salado, la concreción de nu-merosos canales con sus sucesivas ampliaciones y profundiza-ciones produjo cambios ecológicos, socioeconómicos e hidrológicossignificativos (Conzonno, et al., 2001, 2002).

Algunas de estas problemáticas han podido observarse enel sector inferior de la cuenca del Arroyo del Tala, aledaña a lacuenca del Río Arrecifes, al noreste de la provincia de BuenosAires (Figura 1).

AMBIENTE GEOLÓGICO-GEOMORFOLÓGICO

La cuenca del A° del Tala ha sido influenciada durante elHoloceno por la elevación del nivel del mar, conformando unambiente con características complejas. Si bien la superficie deesta cuenca es de menor tamaño (865 km2) que las cuencas ve-cinas (Arrecifes, Areco hacia el S y Ramallo y del Medio haciael N), los rasgos y procesos geomórficos actuales y pasados quellevaron a la configuración actual de la cuenca son en muchosaspectos similares.

El curso principal presenta su cabecera en cercanías de lalocalidad de Pérez Millán a una cota de 52 m s.n.m. para es-currir la mayor parte con rumbo EO y NS su tramo final a lolargo de unos 13 km, desembocando en el río Baradero en cer-canías de la localidad homónima. Presenta un diseño de dre-naje de tipo dendrítico e individual apenas sinuoso, aumentandogradualmente las sinuosidades para presentar en su parte ter-minal un diseño meandroso.

Desde sus nacientes (52 m s.n.m.) hasta la cota de 10 mrecorre 51,5 km con una pendiente del orden de 0,08% y des-de los 10 m hasta su desembocadura (2,7 m s.n.m.) con una pen-diente de 0,035% recorriendo una longitud total de 73,5 km.

El curso presenta un canal bien definido, exhibiendo encercanías de los 10 m s.n.m. bifurcaciones y uniones, y ya den-tro del estuario relicto que comparte con el Río Arrecifes, con-fluye en un bañado, constituyendo el lugar donde se han realizadolas mayores canalizaciones.

De acuerdo a los procesos evolutivos actuantes, se puedeseparar la cuenca en dos zonas: la superior, desde sus nacienteshasta los 10 m y la inferior, desde esta cota hasta su desembo-cadura.

La parte superior del valle principal, genéticamente rela-cionada a procesos continentales, presenta paredes de valle conpendientes suaves y regulares, desarrollándose el talweg y algu-nos rápidos sobre los limos loessoides de la Formación Pampe-ano (González Bonorino, 1965), pudiendo observarse, sobre ésta,facies de canal con conglomerados de tosca clastos sostén, in-frayaciendo a los sedimentos aluviales de facies de desborde yde planicies de inundación, de texturas fangosas y estructuraslaminares. El conjunto se asigna al Holoceno tardío.

El sector inferior del curso constituye una extensa su-perficie plana a plano cóncava, limitada por paleoacantilados,que en planta presenta forma de embudo constituyendo un es-tuario relicto asociado con el río Arrecifes, rasgos que compar-te con una gran cantidad de cursos de la región (Fucks y DeFrancesco, 2000) (Figura 1). El extremadamente escaso gra-diente topográfico de esta zona ha determinado que el A° delTala, y fundamentalmente el A° Arrecifes, hayan desarrolladoun diseño meandroso, produciéndose en algunos casos por ero-sión lateral el acortamiento de los cursos debido a estrangu-lamientos de meandros, conformándose lagunas de forma semicircular.

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Figura 1. Ubicación y características geológicas-geomorfológicas de la cuenca del Arroyo del Tala

Los sedimentos de la ingresión holocena depositados entodo el paleoestuario están constituidos por fangos de coloresgrises, esencialmente arcillosos, los que se encuentran en su par-te más interior, y limosos a limo arenosos en la boca. Estos se-dimentos son correlacionables con la Formación Campana(Fucks y De Francesco, 2003).

Sobre estos depósitos, en el ámbito de contacto entre am-bos ambientes, se han depositado 1,5 a 2 m de sedimentos alu-viales, que en gran medida corresponden a depositaciones delHoloceno tardío (Figura 2).

En el sector exterior del paleoestuario se desarrolla un im-portante bañado que concentra las aguas de este curso y de losprovenientes de la pared izquierda del valle. Este curso se desa-rrolló debido a la mayor capacidad de transporte y acumula-ción del río Arrecifes, generando sus albardones un dique naturalal A° del Tala y de otros cursos menores (cursos yazoo), haciendoque estos escurran paralelos y desagüen en forma independienteen el río Baradero.

En líneas generales puede observarse que los suelos nopresentan un gran desarrollo, tanto en profundidad como enla diferenciación de estructura y horizontes, caracterizándoseaquellos desarrollados sobre sedimentos litorales, ubicados enla boca de los paleoestuarios y llanura litoral por el elevado con-tenido de sales solubles (Bonfils, 1962) (Figura 2).

El clima de la zona, de acuerdo a los datos obtenidos dela Estación Buenos Aires, ubicada en el observatorio astronó-mico, a 110 km de la zona de estudio, es cálido templado conprecipitaciones medias del orden de los 1070 mm para los úl-timos 100 años, mientras que la temperatura media anual parael mismo período es de 17,0°C observándose un aumento sis-temático de ambas variables (Figura 3 a,b) (Fucks, 2005).

ANTIGUA PROBLEMÁTICA DEL SECTOR

Dadas las características físicas de la cuenca en relación asu constitución litológica y geomorfológica, las mayores pro-blemáticas estaban referidas a las extensas inundaciones que seproducían en la zona inferior, originadas esencialmente en elcambio de pendiente hacia un ambiente geomorfológico muyllano (estuario relicto).

Bajo estas condiciones se fueron depositando sucesiva-mente los sedimentos fluviales, en algunos casos con intercala-ciones de sedimentos eólicos, y en otros, parcialmente edafizados,indicando superficies de estabilización en respuesta a las dife-rentes condiciones climáticas (Figura 2).

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Efectos provocados por las canalizaciones en la cuenca...


Figura 2. Fotografía y perfil estratigráficos del Arroyo del Tala en la zona de estudio (tomada de Fucks et al., 2007)

Figura 3 a. Pluviograma de la Estación Observatorio de laCiudad de Buenos Aires.

Figura 3 b. Histograma de temperaturas medias para los diferentes periodos de registro de la Estación Observatorio

Figura 4. Fotografía aérea del sector de estudio, resaltando elbañado y las diferentes formas de escurrimiento lineal

Desde el retiro del mar se han acumulado en el sector,aproximadamente, 2 m de sedimentos, mostrando lo proclivedel ambiente a la depositación sedimentaria

En la década del ’70 un grupo de propietarios de “estossectores inundables”, propiciaron el financiamiento para que laDirección de Hidráulica de la provincia de Buenos Aires reali-zara una serie de obras tendientes a minimizar las inundacio-nes a través de rectificaciones del cauce del Aº del Tala, suprofundización y la construcción de canales. Este conjunto demedidas ha llevado a que prácticamente en la zona de bañados(Figura 4) no se produzcan más inundaciones, y si lo hacen,sean por un escaso período de tiempo. A pesar de las obras y desus resultados (en función de los objetivos iniciales muy satis-factorios), estos campos y un conjunto los campos situadosaguas arriba siguen siendo utilizados para ganadería extensiva,igual uso al que se le venía haciendo antes de la realización delas acciones mencionadas.

PROBLEMÁTICA ACTUAL DEL SECTOR

A pesar de lograr lo que se creía era la solución a “la pro-blemática” para la zona, desde hace algunos años los mismospropietarios que propiciaron esos cambios están impulsando laidea de volver a la situación original (Martínez Sobrado, com.pers.) mediante la construcción de un dique.

La problemática actual del sector de estudio se relacionaal escaso contenido de agua del perfil del suelo, motivando eldificultoso crecimiento y mantenimiento de las pasturas natu-rales, a lo que se debería sumar los contenidos de materia orgá-nica (resaca) que ya no son acumulados en el sector durante lasinundaciones y se pierden directamente hacia el sector deltai-co. De acuerdo a la información suministrada, (se carece de da-tos específicos del sector) el nivel freático se encuentra aaproximadamente 1 m por debajo de los valores en los que seencontraba antes de la realización de las obras hidráulicas. Estopuede observarse a lo largo de la barranca del arroyo del Tala,por debajo de los 2 m desde la superficie, dentro de los sedi-mentos arcillosos de la ingresión holocena.

De acuerdo a lo observado, y teniendo en cuenta que nose han producido variaciones significativas de precipitaciónanual desde la ejecución de las obras, podrían considerarse comocausas probables para el cambio de escenario las siguientes:

· Al haberse profundizado el canal y produciéndose nue-vas canalizaciones, el nivel del agua del arroyo ha des-cendido, constituyéndose un nuevo nivel de base parael agua freática del bañado.

· Asimismo, este drenaje permitió que la zona del baña-do no actuara más como nivel de base, sino que lo hi-ciera el río Baradero, asociado a la profundización ycreación de canales, aumentado la cantidad de agua deescorrentía, agua que antes se esparcía y ocupaba granparte de la planicie de inundación y del paleoestuario.Este nuevo escenario ha impedido la recarga directade agua del perfil de suelo en periodos mas extensosde inundación, dándose en la actualidad exclusiva-mente a través de las precipitaciones, restando aque-llas que se evaporaran o escurren superficialmente haciael curso principal.

DISCUSIÓN SOBRE LA EJECUCIÓN DE ESTAS OBRAS

La presente problemática constituye un caso concreto so-bre las consecuencias que determinadas obras hidráulicas pue-den ocasionar al ambiente. La gran cantidad de obras similareso incluso de mayores dimensiones que se han realizado en todala llanura pampeana, evidentemente aun no han recibido la co-

rrespondiente evaluación global. Seguramente muchas de éstashan logrado el objetivo por las que fueron planificadas y con-cretadas, pero que por diferentes razones las consecuencias ne-gativas aún no han sido detectadas.

Asimismo, este contexto se da con el comienzo de un pe-riodo caracterizado por lluvias más significativas a partir de1974 (Borús y Goniadzki, 2002). Relacionado a este factor,Ameghino (1884) manifiesta lo significativamente perjudicialque representan los déficits de agua contra los excesos en la re-gión pampeana y la necesidad de construir grandes receptácu-los para ser utilizados en los primeros casos.

Es claro que también interviene el factor político, ya quela responsabilidad de las inundaciones suele atribuírsele al go-bierno de turno y a los que lo precedieron por la no concreciónde las obras tan largamente planificadas, mientras que las se-quías son atribuidas exclusivamente a factores climáticos.

Es necesario analizar el conjunto de variables al momen-to de realizar cualquier obra de canalización o rectificación decauces y actividades conexas, evaluando y valorando precisa-mente los objetivos e impactos al ambiente no solamente en elmomento, sino y fundamentalmente a lo largo del tiempo. Enáreas con tendencia a la salinización (la zona de estudio pre-senta sedimentos marinos), la disminución en la recurrencia delas inundaciones por obras hidráulicas, pueden producir rápi-dos procesos de salinización secundaria y disturbar ambientesnaturales (Gabellome et al., 2001).

La rectificación artificial de los meandros, el dragado sis-temático de cauces fluviales y la construcción de canales, cons-tituyen gravísimas afecciones ambientales (incisión lineal de lascorrientes, con el consiguiente descenso del nivel freático y enconsecuencia, problemas de sequía en las zonas aledañas, alte-ración y destrucción de biotopos) favoreciendo el aumento dela energía y velocidad de las aguas de escorrentía, aumentandosu poder erosivo y por tanto su capacidad de destrucción de in-fraestructuras construidas en o cerca del cauce, como alambra-dos y puentes. De acuerdo a lo expuesto, estas acciones sólodeberían ser aplicadas de forma puntual donde sea necesario laprotección de poblaciones, previo al pertinente estudio de lasposibles consecuencias aguas arriba y aguas abajo del tramo aintervenir.

USOS RECOMENDADOS

· En líneas generales, se deberían fomentar las funcio-nes naturales de las llanuras de inundación y sectoresinundables como el expuesto, favoreciendo el escurri-miento en manto de las aguas y garantizar la persis-tencia del uso agrícola extensivo tradicional. Estecomportamiento de las aguas superficiales en la lla-nura de inundación es potencialmente muy efectivaya que esta situación produce acumulación de nu-trientes e incluye la disipación de la energía de las inun-daciones y por tanto de su capacidad erosiva, debidoa la fricción con la vegetación y al trazado meandri-forme del curso.

· La recuperación de la funcionalidad ecológica de la lla-nura de inundación y otras áreas inundables, junto conla preservación de un uso agrícola tradicional permi-tiría la explotación económica y sustentable de las ac-tividades recreativas (navegación, esparcimiento, pesca,senderismo, etc), siendo un factor de diversificacióneconómica y por tanto de desarrollo rural en las zonasinundables.

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Efectos provocados por las canalizaciones en la cuenca...



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Sismicidad y paleosismicidad en la región sur de la provincia de Córdoba

Análisis del peligro y riesgo sísmico asociado

Sagripanti , Guillermo 1 - Villalba, Diego 1 - Bettiol, Anabela 1 - Seitz, Carina 1

1 Universidad Nacional de Río Cuarto. Ruta Nacional Nº 36, km 601. CP 5800. Córdoba.

R [email protected]

Re su menLa presente contribución resume los avances en el conocimiento de la sismicidad y paleosismicidad en la región sur de laprovincia de Córdoba, y sobre el peligro y riesgo sísmico asociado a esta actividad.Los antecedentes de sismicidad y paleosismicidad, con epicentro en esta región, indican una importante actividad sísmica aesta latitud. La zona fue epicentro de una importante crisis símica, cuyo evento principal fue el Gran Terremoto deSampacho en 1934, de magnitud M 6,0 (Richter), que destruyó el 90% de las construcciones de la época. En la actualidadla actividad sísmica superficial es frecuente, registrándose más de cien microsismos que no superan la magnitud (Richter) deM 3,0. Además, las evidencias cosísmicas reconocidas en sedimentos cuaternarios, revelan la ocurrencia de fuertespaleoterremotos en este sector de la intraplaca. El potencial sismogénico de la región sería mayor que el considerado actualmente y por lo tanto es probable que un terremotofuerte, con epicentro en la región, exceda las aceleraciones esperadas, afectando en mayor grado a las construcciones edilicias,dado que, probablemente la resistencia de las mismas sería menor a la que deberían tener.Palabras clave: Terremoto, paleoterremoto, falla, intraplaca, vulnerabilidad.

AbstractThe present contribution summarizes the advances in the knowledge of the seismicity and paleoseismicity in southern regionof Cordoba province, and also about the danger and seismic risk associated to this activity.The records of seismicity and paleoseismicity with epicenter in this region indicate an important seismic activity at thislatitude. The zone was epicenter of an important seismic crisis, whose main event was the Gran Sampacho earthquake in1934, of M 6,0 (Richter) magnitude, which destroyed 90% of that time buildings. At present, the superficial seismicactivity is frequent, registering more than one hundred microseisms that don’t surpass M 3,0 (Richter) magnitude. Besides,the coseismic evidences recognized on quaternary sediments reveal the occurrence of strong paleoearthquakes in this sector ofthe intraplate.The seismogenic potential of the region would be greater than the one considered nowadays, and due to this, it is probablethat a strong earthquake, with epicenter in the region, exceeds the awaited accelerations, affecting in higher grade the



Recibido: 20 de Diciembre de 2007 • Aceptado: 23 de Marzo de 2009

buildings, given that it is probable that the buildingsresistance is less than they should have.Keywords: Earthquake, paleoearthquake, fault, intraplate,vulnerability

INTRODUCCIÓN

El levantamiento del basamento de las Sierras Pampea-nas entre los 28º-33º de latitud S, durante el Mioceno tardío,Plioceno y Cuaternario sugiere que la deformación del mismo,de algún modo, está condicionada por la subducción subhori-zontal de la placa de Nazca (Jordan et al. 1983; Jordan y Al-mendinger 1986). La horizontalización de dicha placa, se manifiestaen la intraplaca con una sismicidad superficial, moderada a fuer-te, concentrada a los 33° de latitud S entre la Precordillera y lasSierras Pampeanas de Córdoba (Costa y Vita Finzi, 1996; Ra-mos 1999). Además, a esta latitud y entre los 64º-66º de lon-gitud O, se manifiesta con expresiones morfológicas superficiales,frecuente actividad sísmica y con la ocurrencia de terremotosdestructores, como por ejemplo, el Gran Terremoto de Sam-pacho (Córdoba) en 1934 de magnitud (Richter) M 6,0, y elde San Francisco del Monte de Oro (San Luis) en 1936, demagnitud (Richter) M 6,0 (Sagripanti et al. 2001).

Las deformaciones neógenas más importantes reconoci-das, entre las latitudes de 28º y 33º S, en Argentina, están con-centradas mayormente en la región comprendida entre el frenteorogénico Andino y las Sierras Pampeanas. Como así también,en el sector de estudio, ubicado en el extremo sur de las SierrasPampeanas de Córdoba, se han relevado evidencias de paleote-rremotos en el registro estratigráfico, reconocido morfologíassuperficiales y estructuras deformacionales en sedimentos suel-tos y de licuefacción, esto hace suponer que la actividad tectó-nica neógena-cuaternaria ha sido intensa. Por otra parte, elpotencial sismogénico de las fallas presentes, es conocido sóloparcialmente, estimándose que no existe un conocimiento con-creto sobre el riesgo sísmico en la mayoría de las poblacionesque tienen su emplazamiento en la región.

En la República Argentina los estudios de zonificación ymicrozonificación sísmica han sido realizados por el Instituto

Nacional de Prevención Sísmica (INPRES). La zonificación pro-puesta ha sido elaborada a partir de un inventario de informa-ción histórica e instrumental de terremotos destructores y deun análisis probabilístico de los datos, para el período entre losaños 1920 y 1976, dejando de lado los aspectos tectónicos yneotectónicos. Los mapas de zonificación y los coeficientes sís-micos determinados en esa época son los mismos que se usanen la actualidad.

En regiones de intraplaca, como la de estudio, solamen-te contar con el registro sísmico histórico e instrumental es in-suficiente para reconstruir y comprender la sismicidad de unazona, ya que los intervalos de recurrencia de terremotos fuer-tes exceden ampliamente este período de registro, por lo tanto,se supone que el peligro sísmico podría estar siendo subesti-mado, como así también el riesgo sísmico asociado. Debido aesto, se considera que sumar información paleosísmica a los an-tecedentes sismológicos, permite hacer un análisis con mayorcertidumbre acerca del peligro sísmico asociado a fallas con ac-tividad cuaternaria.

La región que comprende el departamento Río Cuarto,sur de la provincia de Córdoba, posee importantes anteceden-tes sismológicos, ya que, fue epicentro de dos de los terremo-tos más destructivos ocurridos en esta zona, con magnitudes(Richter) M 5,5 y M 6,0. Asimismo, en este sector, han tenidoocurrencia al menos seis eventos sísmicos que superaron la mag-nitud (Richter) M 4,0 y más de cien microsismos superficialesde magnitud (Richter) M<3,0 (Sagripanti et al. 2001), sin em-bargo, el mismo se encuentra dentro de la Zona 1, de Peligro-sidad Sísmica Reducida de la República Argentina, establecidapor el INPRES (Castano 1977).

El registro sísmico histórico e instrumental, que se ha lo-grado reconstruir, para la región comprende desde el año 1826hasta el año 2006, superando el número de 130 entre sismos y

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Sagripanti, Guillermo - Villalba, Diego - Bettiol, Anabela - Seitz, Carina

Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente • Nº 23 • 45 - 53• 2009

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio

microsismos. Por otra parte, por medio de investigaciones pa-leosismológicas se ha logrado reconstruir, parcialmente, la sis-micidad prehistórica, que pone en evidencia la ocurrencia depaleoterremotos cuyas magnitudes (Richter), se estima, han sidoentre M 6,6 y M 6,9 (Sagripanti 2006).

Los objetivos de la presente contribución son presentarlos avances en el conocimiento de la sismicidad y paleosismici-dad de un sector de la intraplaca Argentina y hacer un análisissobre el estado del peligro y riesgo sísmico en la región sur dela provincia de Córdoba.

El área de estudio se ubica entre los 33º 14´- 33º 24´ delatitud S, en el extremo sur de las Sierras Pampeanas de Cór-doba y comprende el sector entre las últimas estribaciones dela sierra de Comechingones y la localidad de Sampacho, don-de se encuentra la falla Las Lagunas con probada actividad cua-ternaria. Esta estructura posee importantes expresiones morfológicasque ofrecen una invalorable información para lograr una me-jor comprensión de la sismicidad y la paleosismicidad, de in-traplaca, dentro de un contexto tectónico de subducciónsubhorizontal. Además, se presume que esta falla es la respon-sable del terremoto de magnitud (Richter) M 6,0 (1934), quedestruyó en un 90% la localidad de Sampacho (Figura 1).

ANTECEDENTES

La creciente necesidad de aumentar el conocimiento so-bre el potencial sismogénico asociado a fallas con actividad cua-ternaria y el riesgo sísmico a la que están expuestas algunaspoblaciones en la actualidad depende, en su gran mayoría, delos avances que se logren con las investigaciones paleosismoló-gicas.

En regiones donde se dispone de escasa información sis-mológica y donde las fallas no presentan evidencias claras dedeformaciones recientes en superficie, la información obteni-da por medio de estudios paleosismológicos posibilita la re-construcción de la sismicidad prehistórica de una región (Bonilla1988; Mc Calpin 1996).

Las zonas de borde de placa son las que, hasta la actuali-dad, han tenido un mayor desarrollo de estudios paleosis-mológicos, donde la actividad sísmica es frecuente y de mayormagnitud con relación a las zonas de intraplaca. En estas últi-mas, si bien los terremotos son de menor energía, no dejan deser una importante amenaza para las poblaciones asentadas enlas mismas, en algunos casos potenciadas por la falta de cono-cimiento y subestimación del peligro sísmico (Crone et al. 1997).

En la actualidad se ha concentrado la atención en es-tructuras de intraplaca y en regiones continentales estables, ca-racterizadas por sismicidad moderada o ausente, debido a laocurrencia de terremotos sin actividad sísmica previa (Camel-beeck y Meghraoui 1996; Crone et al. 1997). Esto pone de ma-nifiesto la capacidad sismogeneradora de estructuras con largosintervalos de recurrencia, en las que la sismicidad por si sola nopermite estimar el peligro sísmico asociado. En regiones de in-traplaca donde la recurrencia puede ser de varios miles de años,la estructura más activa (aquella, que registra movimientos másrecientes) no suele ser la más peligrosa en términos de mayorprobabilidad de ocurrencia de un evento (Costa 2004).

Las evidencias paleosísmicas recolectadas en la sierra deComechingones y Sierra Chica de Córdoba permiten suponerla ocurrencia de terremotos que han tenido una magnitud Rich-ter superior (M≥ 6,5) a los registrados en el período histórico(Costa y Vita Finzi 1996; Costa et al. 2001; Costa 2004). Además,

si se considera el contexto tectónico, los valores umbrales demagnitud estimados y la identificación de rupturas cosísmicasgeneradas por paleoterremotos, todo esto permitirá vincularcon mayor certeza a eventos de magnitud (Richter) M≥ 7,0 enel ambiente precordillerano y de magnitud (Richter) M≥ 6,5en las Sierras Pampeanas. Esto, sin dudas, es muy importanteya que podría modificar la zonificación sísmica vigente (Costa2004).

Las contribuciones realizadas por estudios sismológicosy neotectónicos desarrollados en el sector oriental de las sierrasde Comechingones no son numerosos, sin embargo son im-portantes los trabajos realizados por Olsacher (1935), Mingo-rance (1987, 1991), Sagripanti et al. (1998, 2001, 2003, 2005),Sagripanti (2006) y Sagripanti y Villalba (2006).

MARCO GEOLÓGICO

Las unidades estratigráficas aflorantes en el área de estu-dio son el basamento cristalino Precámbrico-Paleozoico infe-rior-medio, compuesto por metamorfitas intruidas por cuerposgraníticos; sedimentitas pérmicas formadas por areniscas cuarcí-ticas de grano fino a medio y sedimentitas cenozoicas (arenas,limos y arcillas) de origen fluvial, eólico y lagunar.

En esta área ubicada en el borde suroriental de la sierrade Comechingones, que comprende un sector entre las locali-dades de Achiras y Sampacho, se reconocen fallas cuyos rum-bos preferenciales son en promedio de 030º-050º N y 120º N.Algunas de estas estructuras presentan evidencias de actividadneotectónica y en algunos sectores ejercen un importante con-trol al escurrimiento superficial y al flujo del agua subterránea,favoreciendo el emplazamiento de lagunas en cadena.

Entre estas estructuras, la falla Las Lagunas es la más im-portante por su expresión y actividad cuaternaria manifiesta; esinversa de plano buzante al SE con rumbo NE-SO y su trazaalcanza los 24 kilómetros de longitud. La morfología superfi-cial de esta falla es una escarpa rectilínea, desarrollada en sedi-mentos loéssicos, orientada enfrentando al noroeste y cuya alturavaría entre 1 y 8 metros en sus distintas secciones. Asociadas ala escarpa principal se reconocen escarpas pequeñas, de aproxi-madamente 30 centímetros de altura, que se preservan a pesarde la erosión y de la importante intervención antrópica a la queestán sometidas.

Además de esta expresión morfológica superficial, se re-conocen estructuras cosísmicas tanto deformacionales como delicuefacción en sedimentos no consolidados. Todo esto hace su-poner que la actividad neógena tiene continuidad hasta el pre-sente en este sector de la intraplaca, y que afecta al basamentoy a los sedimentos cuaternarios (Sagripanti 2006).

SISMICIDAD

El mapa vigente de Zonificación de la Peligrosidad Sís-mica de la República Argentina está dividido en cinco zonas,denominadas 0, 1, 2, 3 y 4, correspondiendo a peligrosidadmuy reducida, reducida, moderada, elevada y muy elevada, res-pectivamente (INPRES-CIRSOC-103 1983). Estas zonas re-sultan de la combinación de datos sismológicos tanto históricoscomo instrumentales (Castano 1977; Castano y Giuliano 1994).

Sismicidad Regional

El área de las Sierras de Córdoba y San Luis se encuen-tra en una región en la cual los intervalos de recurrencia, de fuertes terremotos, normalmente superan los registros de la

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Sismicidad y paleosismicidad en la región sur ...


sismicidad histórica y donde no se ha constatado, a excepcióndel Gran Terremoto de Sampacho de magnitud (Richter) M6,0 (1934), que los eventos de mayor energía ocurridos hayangenerado rupturas cosísmicas, como los terremotos de DeánFunes de magnitud (Richter) M 6,5 (1908), San Francisco delMonte de Oro de magnitud (Richter) M 6,0 (1936), Villa Giar-dino de magnitud (Richter) M 5,6 (1947) y Cruz del Eje demagnitud (Richter) M 6,7 (1955).

A los fines de poder realizar un análisis de la distribuciónepicentral de la sismicidad en la región, se realizó el inventarioy clasificación de datos sismológicos históricos, instrumentalesy de parámetros macrosísmicos, a partir de los catálogos del IN-PRES, de “Parámetros Sísmicos de Argentina” (Gregori y Kron-rod, 1994) y de “Sismos del Dpto. Río Cuarto, Córdoba”(Sagripanti et al., 1998). Los registros recopilados son entre elaño 1900 y 2003 para el Área Sismotectónica de las Sierras deCórdoba y San Luis y desde el año 1826 hasta el 2006 para lazona de estudio. Es oportuno aclarar que si bien se intentó dis-poner de la mayor cantidad de datos confiables, seguramenteno se han obtenido la totalidad de los registros sismológicosexistentes en esta región de la República Argentina. Sobre labase de los parámetros sismológicos disponibles de cada terre-moto, se procedió a posicionarlos geográficamente en un mapa(Figura 2) de acuerdo a las coordenadas epicentrales asignadas,utilizando la simbología (círculos) apropiada para representarsu tamaño o magnitud y tonos de grises para representar la pro-fundidad hipocentral.

La determinación de las coordenadas de eventos sísmi-cos, normalmente, se realiza con distintos grados de precisión.Las coordenadas epicentrales por ejemplo varían entre unos po-cos hasta 100 kilómetros, normalmente ± 10 - 20 km. En tan-to la profundidad hipocentral se determina con un grado menorde precisión que las coordenadas epicentrales. Para profundi-dades mayores de 70 km la exactitud es ± 10 - 20 km y paramenores de 70 km solo una red local de sismógrafos muy den-sa puede localizar hipocentros con una exactitud de ± 5 - 10kilómetros de profundidad, según Karník y Algermissen (1980).Esto indica que existe un importante grado de incertidumbreen la determinación de la posición del epicentro e hipocentrode un evento. Es probable que esta incertidumbre sea aún ma-yor en las provincias de San Luis y Córdoba, ya que no cuen-tan con una red sismológica adecuada.

Se suma a lo anterior que, para lograr un efectivo posi-cionamiento, como también la determinación del mecanismofocal correspondiente a un evento, es necesario que los sismó-grafos que forman la red estén bien distribuidos en la esfera fo-cal (360º de barrido), tengan una sensibilidad adecuada y trabajenen forma sincrónica. Esto no ocurría a principios del siglo pa-sado, en esa época los instrumentos eran de menor sensibilidady estaban ubicados principalmente en el hemisferio Norte (com.verb., Dra. Cristina Dimate). Por ello es posible que la deter-minación de los parámetros de los sismos más antiguos, ocu-rridos en Argentina, posean algún grado de inexactitud.

El análisis de la distribución epicentral de la sismicidad,indica que, en general la región sur de Córdoba y San Luis, estácaracterizada por sismos cuyos epicentros, en su mayoría, estánalineados con las sierras de San Luis y de Comechingones, conprofundidades hipocentrales que corresponden a sismos super-ficiales e intermedios. Además, se puede reconocer que esta dis-tribución posee un límite meridional, oriental, aproximadamentea la longitud de 63º 45´ O, dado que al E de este limite no seha registrado sismicidad histórica o instrumental.

La actividad sísmica presenta una mayor concentración,entre las localidades de Achiras y Sampacho, sector delimitadopor dos importantes estructuras con rumbo meridional, la fa-lla de Comechingones al O y la falla del Tigre Muerto al E. Eneste sector se registran sismos y microsismos con mayor fre-cuencia, cuya distribución hipocentral corresponde a sismos defoco superficial, entre 15 y 33 kilómetros de profundidad, es-tando ausentes los de foco profundo (Figura 2).

Si bien el registro de eventos sísmicos en la región occi-dental de Córdoba y oriental de San Luis es numeroso, esta ac-tividad es generalmente aislada. No obstante es importanteresaltar períodos donde ésta ha sido más frecuente. Un perío-do de mayor actividad sísmica se registró en proximidades delas localidades Fraga y Eleodoro Lobos (San Luis), con cuatromovimientos sísmicos importantes, los días 29 de Julio, 03, 05y 06 de Agosto de 1996, alcanzando la magnitud (Richter) deM 5,1, M 3,9, M 4,2 y M 4,1 respectivamente, con intensida-des epicentrales que varían entre III y V en la escala MercalliModificada (MM), en ningún caso la profundidad de los hi-pocentros superó los 33 kilómetros.

En la región del valle de Calamuchita entre los meses deJulio y Agosto del año 1997, han tenido ocurrencia tres even-tos que fueron registrados próximos a la localidad de Santa Rosa,cuyas intensidades epicentrales fueron entre III y IV (MercalliModificada) y sus magnitudes (Richter) entre M 3,6 y M 4,1.

Otra situación de similares características ocurrió en lalocalidad de Alpa Corral, a 50 kilómetros al NO de la ciudadde Río Cuarto. El día 06 de Julio de 1997 tuvo ocurrencia unsismo de magnitud (Richter) M 4,3 e intensidades que varia-ron entre III y IV (Mercalli Modificada) y dos fuertes remezo-nes asociados a este evento principal de intensidades II y III(Mercalli Modificada). La profundidad hipocentral expresadaen el parte de la fecha por el INPRES fue de 35 kilómetros.

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Figura 2. Distribución de sismos con epicentros en la región surde Córdoba. Perfil con la distribución hipocentral a la latitud de33º 20´ S

Sismicidad Local

Si bien el área de estudio se encuentra dentro de la zonade peligrosidad reducida, ha sido epicentro en el mes de Juniode 1934, de una de las más importantes crisis sísmica aconte-cida en la intraplaca de Argentina, con la ocurrencia de dos te-rremotos destructores considerados de los más fuertes registradosen la Zona 1. Además, en la región han tenido ocurrencia almenos seis sismos que superaron la magnitud (Richter) M 4,0y la actividad microsísmica es frecuente (Sagripanti et al. 2001).

Sismicidad histórica

El día 31 de Enero de 1826, se produjeron dos fuertes mo-vimientos que afectaron a la población de Río Cuarto, ocasio-nando serios daños en la iglesia principal, construida en 1820(Bischoff 1970). En una carta del cura párroco de Río Cuartode esa época (Com. verb. Sr. Héctor Amaya, Diario Puntal),consta que los terremotos habrían tenido origen en Sampacho,que hasta ese momento estaba conformado solo por un caseríoy el fuerte San Fernando. Este registro sismológico, hasta la ac-tualidad, sería el más antiguo. De acuerdo a los daños causa-dos, citados en la carta, se estima que la intensidad probablementehaya sido entre VIII y IX (Mercalli Modificada).

Sismicidad instrumental

Los sismos con epicentro en la región, de magnitud (Rich-ter) M> 4,0, que han sido registrados en forma instrumental,se presentan resumidos a continuación:

En los días 10 y 11 de Junio de 1934, con un intervalomenor a tres horas, ocurrieron en la localidad de Sampacho dosterremotos superficiales. Las magnitudes (Richter) fueron deM 5,5 y M 6,0 y la intensidad epicentral asignada entre VIII-IX (Mercalli Modificada). Esta situación de crisis fue confor-mada también por dos sismos premonitores con epicentro enla localidad de Achiras y Cerro Áspero (ubicado a 15 kilóme-tros al NO de Sampacho) el día anterior y más de cien réplicas(aftershocks) en los días siguientes.

El valor tan alto de intensidad se estima que se debe a laacción de distintos factores: 1) cuando ocurrió el segundo sis-mo, de una magnitud mayor, según el análisis de los sismogra-mas de Villa Ortúzar, la mayoría de las construcciones ya seencontraban fisuradas y debilitadas, 2) la mayoría de las cons-trucciones eran de adobe y ladrillos de primera cocción y 3)además el pueblo estaba edificado sobre arenas finas, que po-seen un alto potencial de licuefacción (Olsacher 1935).

La energía liberada por estos terremotos destruyó el 90%de las construcciones del pueblo, los muros más afectados fue-ron los transversales a la falla Sampacho que se derrumbaron,mientras que los muros paralelos a ésta se agrietaron forman-do un ángulo de 45° con la horizontal. La zona de máxima con-moción quedó restringida a una elipse de 25 por 5 kilómetros,lo que hizo suponer que los hipocentros de los terremotos fue-ran de una profundidad aproximada 20 kilómetros, considera-dos superficiales (Olsacher 1935).

La agitación generada por el Gran Terremoto de Sampa-cho, considerado superficial, fue percibida en sitios bastantesdistantes del epicentro con cierta intensidad. Entre éstos, sepueden citar numerosas localidades de la provincia de Córdo-ba como Moldes, Villa Valeria, Del Campillo, Alejandro, RíoCuarto, Monte Maíz, Arias, Laboulaye y Hernando. En la pro-vincia de La Pampa, en Chamaicó y Telén, y en las provinciasde San Luis, Buenos Aires y Santa Fe. Las curvas isosistas (Fi-gura 3) correspondientes a la distribución de las intensidadesde este terremoto, adquieren una forma asimétrica. Estas cur-vas se extienden tanto al N, E y S, hasta al menos 250 kilóme-tros del epicentro, mientras que hacia el O sólo alcanzan hastaunos 100 kilómetros. Probablemente esta asimetría en la dis-tribución de las intensidades está condicionada por los distin-tos medios (zócalo cristalino y paquete sedimentario) que atraviesael frente de ondas sísmicas.

El día 19 de Junio de 1967, a la hora 15:13:56, un sismode magnitud (Richter) M 4,4, con epicentro próximo a la lo-calidad Paunero, produjo mucha alarma en el sur del departa-mento Río Cuarto.

El día 4 de Noviembre de 1967, a la hora 13:00:45, unmovimiento sísmico de magnitud (Richter) M 5,1, ocurrió pró-ximo a la ciudad de Río Cuarto, cuyo epicentro fue en las in-mediaciones de la localidad de Charras.

El día 14 de Febrero de 1970, a la hora 07:51:47, ocurrióun sismo de magnitud (Richter) M 4,5, cuya profundidad hi-pocentral fue de 30 kilómetros, con epicentro en el sur cor-dobés, en la zona de Washington, produciendo mucha alarmaen las localidades vecinas.

El día 28 de Enero de 1975, a la hora 02:32:00, un mo-vimiento sísmico de magnitud (Richter) M 4,1, cuya profun-didad hipocentral fue de 33 kilómetros, tuvo ocurrencia en lazona de San José, distante a 15 kilómetros al Oeste de la ciu-dad de Río Cuarto.

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Figura 3. Mapa de isosistas correspondiente al Gran Terremotode Sampacho del año 1934

El 25 de Marzo de 1987, a la hora 22:43:00, se registróun sismo de magnitud (Richter) M 4,5, cuya profundidad hi-pocentral fue de 33 kilómetros, con epicentro próximo a la lo-calidad de Baigorria. Se percibió en la ciudad de Río Cuarto unruido subterráneo acompañado por una leve vibración que causómucha alarma en la población.

El día 06 de Julio de 1996, a la hora 02:58:00, en AlpaCorral, localidad ubicada en la ladera oriental de las sierras deComechingones, ocurrió un sismo de magnitud (Richter) M4,3 e intensidad entre III y V (Mercalli Modificada), cuya pro-fundidad hipocentral fue de 35 kilómetros.

Microsismicidad

El registro de la microsismicidad, aporta una valiosa in-formación sobre los parámetros sísmicos de eventos de magni-tud (Richter) M< 3,0, permitiendo obtener un mayorconocimiento acerca de la sismicidad local.

En el entorno de la localidad de Sampacho la actividadmicrosísmica es muy frecuente. Se manifiesta con ruidos sub-terráneos y microtemblores de los que no se tiene registro ins-trumental, debido a que el sector cuenta con un sismógrafo queregistra solamente eventos de magnitud (Richter) M≥ 3,0. Espor ello que a partir del año 1986 se lleva un registro de pará-metros macrosísmicos en la zona rural y la localidad de Sam-pacho, y desde 1995 se sistematizó la adquisición de datosutilizando una planilla que se distribuyó en la zona rural y entodos los destacamentos de policía de los departamentos RíoCuarto y Juárez Celman. El registro actualmente supera los cienmicrosismos (Sagripanti et al. 2001).

Sobre la base de la información que aportan los paráme-tros macrosísmicos, recolectados, se estima que el tamaño delos microsismos es de magnitud (Richter) M< 3,0. La intensi-dad que se les asigna, siguiendo el criterio de Bolt (1995), a es-tos eventos es entre II y III (Mercalli Modificada) y III en laescala Medvedev-Shponcheuer-Karpik (MSK-64).

Paleosismicidad

La falla Las Lagunas, ubicada en el área de estudio, pre-senta importantes evidencias de actividad cuaternaria, como suexpresión morfológica superficial y deformaciones, de escalamesoscópica, en sedimentos no consolidados. Debido a la im-portancia y a las características de estas evidencias, asociadas aesta estructura, se la escogió para realizar estudios paleosis-mológicos, tendientes a reconstruir su pasado sísmico, por me-dio de la apertura de trincheras a lo largo de su traza (Sagripanti2006).

En el relevamiento de las paredes de las trincheras se iden-tificaron estructuras deformacionales de sedimentos lagunaresy loéssicos, y paleolicuefacción de arenas finas. Estas estructu-ras cosísmicas, consideradas “sismitas”, reveladas son inyeccio-nes de arena (diques clásticos, volcanes, cráteres), pliegues, grietasde tensión y fallas.

La información paleosismológica obtenida permitió ex-tender el registro temporal de la sismicidad de la falla Las La-gunas y posibilitó avanzar en la caracterización de su potencialsismogénico. Como resultado de la reconstrucción de la sismi-cidad prehistórica e histórica, surgieron un total de, al menos,seis eventos fuertes que han tenido ocurrencia en el sector.

Se interpretó que un evento hipotético, denominado Ev1,ocurrió con anterioridad al límite Plioceno-Pleistoceno. Un se-gundo evento, denominado Ev2, afectó a las formaciones Pam-

peano (Pleistoceno medio) y Chocancharava (Pleistoceno me-dio-superior).

Posteriormente, un tercer evento denominado Ev3, ocu-rrió entre los 3.700 y 2.820 a AP, afectando a la formación La-guna Oscura, cuya edad es 3.700 a AP (datación TL), la formaciónde una protoescarpa monoclinal y de fisuras de tensión sub-verticales, constituyen fenómenos asociados. La componentevertical, de este evento, es un desplazamiento de 0,30 metros.Un cuarto evento sismogénico, denominado Ev4, ocurrió en-tre 2.820 y 1.780 a AP, éste habría sido el disparador que afectó,de manera importante, toda una secuencia lagunar (edad ra-dio-carbónica 2.820 ± 60 a AP). Otro evento sismogénico, iden-tificado como Ev5, ocurrido entre 1.780 y 1.000 a AP, se reconocióen un nivel de arcillas deformado (edad radio-carbónica 1.780± 50 a AP). Finalmente, tiene ocurrencia otro evento destruc-tor histórico en el año 1934, identificado como Ev6, asociadoa esta falla (Sagripanti 2006).

En la gráfica (Figura 4) se presenta en forma sintetizadala distribución temporal de los terremotos interpretados.

El intervalo de recurrencia de fuertes paleoterremotos, seconsidera uno de los parámetros fundamentales que describe lapaleosismicidad de una falla y un componente crítico de la eva-luación del peligro sísmico (Mc Calpin, 1996). Se ha determi-nado que el período de recurrencia, principalmente, para laúltima parte del Holoceno (3.700 - 4.000 a AP) es entre 925 y1.233 años, aproximadamente. Se interpretó también que pue-de ser éste un período de mayor actividad de la falla en el cualexiste una tendencia a que los sismos se concentren, generan-do un patrón de agrupamiento (clustering) temporal de terre-motos (Sagripanti 2006). Si bien el intervalo de recurrencia esprolongado, se desconoce el pasado sísmico de otras fallas ge-ológicas ubicadas en la región pudiendo estar alguna de estasestructuras en su etapa pre-sísmica.

La magnitud de un paleoterremoto es considerada comootro de los parámetros necesarios para determinar el potencialsismogénico de una falla. Por lo tanto la posibilidad de exami-nar el desplazamiento producido por paleosismos, que usual-mente se manifiesta como superficies de rupturas o deformacionesasociadas, permite escalar el tamaño del terremoto por mediode formulas empíricas (Bonilla 1988; Reiter 1988).

Es por ello que, se determinó la paleomagnitud de unode los eventos, interpretados con mayor certidumbre, aplican-do formulas empíricas (Bonilla et al. 1984; Wells y Coppersmith1994) que consideran el desplazamiento vertical y longitud de ruptura. Los valores de magnitud (Richter) obtenidos sonentre M 6,6 y M 6,9, y la magnitud del momento sísmico Mw = 7,0.

ANÁLISIS DEL PELIGRO Y RIESGO SÍSMICO EN LA REGIÓN

Los antecedentes sismológicos y paleosismológicos, pro-puestos en esta contribución, ponen en evidencia que la sismi-cidad de la región es importante, como así también, que el

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Figura 4. Distribución temporal de terremotos interpretados

potencial sismogénico de algunas fallas geológicas se conocesólo parcialmente. Esto hace suponer que no se conoce, con to-tal certeza, el estado del peligro y del riesgo sísmico al que estánexpuestas las poblaciones emplazadas en la región.

En la zonificación de la peligrosidad sísmica de Argenti-na, realizada por el INPRES, la metodología usada no ha con-templado los aspectos tectónicos y geotectónicos, solamente haconsiderado los registros sismológicos entre los años 1920 y1976. Con éstos, se realizó un análisis probabilístico que con-sideró las intensidades máximas registradas dentro del territo-rio nacional (Castano 1977; INPRES-CIRSOC-103 1983).Debido a esto, se supone que, el peligro sísmico podría estarsiendo subestimado en algunas regiones.

El grado de peligrosidad, de cada zona, fue calculado me-diante la aplicación de formulas empíricas, que utilizan comovalor de entrada la intensidad máxima registrada en cada unade ellas. De esto resultó la aceleración sísmica correspondientea cada zona y que se expresa como un porcentaje de la acelera-ción de la gravedad (g). De este análisis se desprende que la ace-leración asignada a la zona, donde se encuentra el área de estudio,ha sido considerando una intensidad de VII (Mercalli Modi-ficada), a la que le corresponde una aceleración de 0,10 g(Castano 1977).

La estimación de la aceleración, para la zona de estudio,se puede abordar también con valores de intensidades corres-pondientes al Gran Terremoto de Sampacho, de magnitud (Rich-ter) M 6,0), citadas en los reportes de Olsacher (1935) y Zamarbidey Castano (1978) que alcanzaron entre VIII y IX (Mercalli Mo-dificada). Si se usa el criterio aplicado para el cálculo de la ace-leración, a partir de la intensidad máxima (Zamarbide y Castano1978), a las intensidades citadas les correspondería una acele-ración entre 0,15 g y 0,30 g.

Otra forma de estimar la aceleración, para establecer unmarco comparativo, es utilizando la escala de Intensidades Mer-calli Modificada Abreviada de Bolt (1995), que establece parauna intensidad de VIII una aceleración entre 0,25 g y 0,30 g.

El valor de la aceleración esperada también se estimó apartir de la información paleosísmica obtenida, esta indica quela magnitud para un terremoto potencial, cuya fuente sea la fa-lla Las Lagunas, puede ser entre M 6,6 y M 6,9 (Richter). Apli-cando estos valores de magnitud en las formulas empíricasutilizadas para cálculo de la aceleración de Castano (1977), sedeterminó que la aceleración máxima, para un terremoto de es-tas características, sería entre 0,21 g y 0,27 g .

Los valores obtenidos, en los análisis anteriores, permi-ten plantear que el valor de aceleración, esperado para la zonade estudio y su entrono, será aproximadamente entre 0,15 g y0,30 g.

En el análisis del riesgo sísmico se reconoce, en la ma-yoría de las poblaciones, un importante grado de vulnerabili-dad. Esto es debido, principalmente, a que no se realizanactividades de prevención sísmica, hay una falta de control enla aplicación de las normativas de construcción sismorresisten-te y un estado de negación sísmica de los habitantes. Sumadoa esto, los coeficientes sísmicos de diseño asignados a cada zonacon los que se calculan las “fuerzas horizontales equivalentes oesfuerzo de corte en la base de la construcción”, están en fun-ción de las aceleraciones esperadas en las distintas zonas sísmi-cas (INPRES-CIRSOC-103 1983).

Por lo tanto, sobre la base de lo anteriormente plantea-do, es probable que la resistencia de las construcciones edilicias

sea sensiblemente menor a la que deberían tener y su respues-ta será de mayor debilidad frente a la agitación de un potencialterremoto fuerte. Todo lo anterior, pone de manifiesto un im-portante grado de vulnerabilidad sísmica.

Finalmente, si consideramos que el riesgo sísmico está enfunción de variables como el peligro (amenaza), la susceptibi-lidad y la vulnerabilidad sísmica, suponemos que la única for-ma de reducir el riesgo es disminuyendo la vulnerabilidad. Esto,se debe a que las primeras variables dependen de la ocurrenciadel fenómeno natural y de la respuesta del medio físico; por lotanto no se pueden modificar y solamente podemos avanzar ensu conocimiento, mientras que la variable en la que podemostrabajar para disminuirla es la vulnerabilidad.

CONCLUSIONES Y COMENTARIOS

· Se propone considerar como “límite meridional, oriental,de sismicidad” para la latitud de 33º S, a la dislocacióndel zócalo correspondiente al lineamiento Alejandro -Pampayasta - Rayo Cortado.

· Se considera que probablemente la influencia de la hori-zontalización de la placa de Nazca, en la intraplaca de Ar-gentina a los 33º de latitud S, puesta de manifiesto pordeformaciones y la frecuente actividad sísmica superficial,es hasta la longitud de 63º 45´ O.

· La falla Las Lagunas evidencia una importante actividadsísmica, entre leve, moderada y fuerte, desde al menos elPleistoceno hasta la actualidad.

· Los antecedentes de sismicidad y paleosismicidad de estesector de la intraplaca, están indicando que el potencialsismogénico de la región, no se corresponde con el asig-nado a la Zona 1, el mismo es mayor.

· Es probable que un terremoto potencial, destructor, conepicentro en la región suroeste de Córdoba, exceda en un100% la aceleración esperada.

· Los antecedentes sismológicos y paleosismológicos estánindicando que, terremotos futuros, en este sector de la in-traplaca a la latitud de 33º S, podrían alcanzar magnitu-des (Richter) ≥ M 6,5 (Costa 2004; Sagripanti 2006).

· Es opinión de los autores que, la ocurrencia de un even-to sísmico con epicentro en el extremo sur de las sierrasde Córdoba, que alcance una magnitud (Richter) ≥ M6,5, podría afectar a un mayor número de poblaciones,ubicadas al S de la provincia de Córdoba, al E de San Luis,al N de La Pampa, al NO Buenos Aires y al SO de SantaFe. Probablemente genere mayor conmoción y daños, queel Gran Terremoto de Sampacho, debido a la presencia deestructuras edilicias construidas en forma inapropiada pararesistir el shaking generado por un terremoto de esta mag-nitud y también por la falta de conciencia sísmica de lapoblación. Por lo tanto, es necesario comenzar a planifi-car, proyectar y construir, tanto viviendas y edificios, comopuentes, diques, etc., de manera que resistan este even-tual nivel de energía sísmica.

· Si bien se ha avanzado en el conocimiento del potencialsismogénico de una estructura con actividad cuaternaria,ubicada en la zona de estudio, que ha permitido estimarel período de recurrencia y un umbral de magnitud mí-nima esperada, se desconoce el pasado sísmico de otrassecciones de la falla en estudio, como de otras fallas

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geológicas ubicadas en la región, pudiendo estar algunade estas estructuras en su etapa pre-sísmica. Por lo tantoes necesario avanzar con estudios para aumentar el cono-cimiento sobre el peligro sísmico y con actividades de pre-vención en las poblaciones de la región.

· El riesgo sísmico que probablemente poseen algunas ciu-dades o pueblos de la región, podría ser reducido si se re-alizan estudios y trabajos para disminuir la vulnerabilidadsísmica.

· Es opinión de los autores que se debería, en forma ur-gente, analizar y evaluar la posibilidad de modificar la ca-tegoría de peligrosidad sísmica, vigente, en la región suroestede Córdoba. Ésto, sobre la base de los antecedentes de sis-micidad y paleosismicidad, que, están indicando mayo-res niveles de energía que los considerados antiguamente,en la zonificación sísmica. Por lo tanto, se estima que elsector tendría que ser categorizado como zona de peli-grosidad moderada a elevada (Zona 2 ó 3).

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Aplicación de un sistema de geoindicadores para la evaluación de la calidad ambiental

en agroecosistemasSudeste de la provincia de Buenos Aires, República Argentina

Bó, M. J.1,4, del Río, J. L.1, López de Armentia, A.1, Cionchi, J. L.1, 2, Osterrieth, M.1, Álvarez, M. F.3 - Camino, M.1

1 Grupo de Geología Ambiental, CGCyC, UNMDP2 OSSE3 CONICET4 Centro de Geología de Costas y del Cuaternario,

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata, Funes 3350, Nivel + 1,80, 7600, Mar del Plata.

R [email protected]

Re su menEl presente trabajo propone el desarrollo de un sistema de indicadores ambientales a fin de establecer la calidad ambiental de losrecursos suelo y agua, en la cuenca del arroyo y la laguna de Los Padres. Además se analizan los cambios en la calidad del agua enlos últimos 20 años. La citada cuenca se localiza en el Partido de General Pueyrredón, en el sudeste bonaerense. La metodología aplica el modelo de Presión, Estado y Respuesta sobre los recursos mencionados, los cuales se evalúan para lasfunciones del ambiente, Fuente de recursos y Sumidero. Espacialmente los resultados se expresan a nivel de UnidadesGeoambientales (escala 1:50.000) establecidas a partir del uso del suelo.La aplicación de los índices en la actualidad reveló que la mayor calidad ambiental de los recursos suelo y agua se registró en launidad Conservación. En oposición se observó que los suelos y el agua en los cultivos intensivos presentaron el valor más bajo. La aplicación de los indicadores de Estado al agua como recurso indicó que las zonas ganaderas y las agrícolas ganaderaspresentaron una disminución significativa en este índice. En cambio las áreas restantes se han mantenido en valores semejantes. La aplicación de un sistema de indicadores ambientales en agroecosistemas como el de la cuenca de la Laguna de los Padres hapermitido establecer con claridad los efectos de las distintas prácticas productivas sobre los recursos suelo y agua. El empleo deindicadores de modo diacrónico presenta la dificultad de la obtención de valores históricos confiables y apropiados. Palabras clave: Indicadores, Agroecosistemas, Recursos suelo y agua .

AbstractThe present work proposes the development of a system of environmental indicators in order to establish the environmentalquality of water and soil resources in “de Los Padres” watershed. Changes in the water quality during the last 20 years arealso analysed. The studied area is located in General Pueyrredón County, in the Southeast of Buenos Aires Province.The methodology applies the model of Pressure, Condition and Response on the mentioned resources, which are evaluated forthe environmental functions, Source of resources and Drain. Spatially the results are expressed at level of GeoenvironmentalUnits determined by soil use (scale 1:50,000) and revealed that greater environmental quality of water and soil resourceswas registered in the Conservation unit. In contrast, the same quality values in intensive farming areas were the lowest.The application of the Condition indicators to water as a resource revealed that stockbreeding and agricultural areaspresented a significant reduction of this index. The remaining areas have conserved similar values.



Recibido: 02 de Mayo de 2007 • Aceptado: 06 de Abril de 2009

The application of an environmental indicators system toagro-ecosystems as the one of the Laguna de los Padres basinhas allowed setting the effects of different productive practiceson water and soil resources. The use of indicators in adiachronic way presents difficulty to obtain appropriate andaccurate historical values.Keywords: indicators, agro ecosystems, soil and waterresources.

INTRODUCCIÓN

En 1992, the International Union of Geological Scien-cies (IUGS) impulso a través de su comisión COGEOENVI-RONMENT (Comisión on Geological Sciences for EnvironmentalPlanning) el desarrollo de indicadores geológicos para ser apli-cados a reportes ambientales y manejo de ecosistemas (Berger yLams, 1996).

Los agroecosistemas de la llanura pampeana han sufridoun uso intensivo e incremental de sus recursos naturales, en par-ticular el agua y los suelos, que puede tener como consecuen-cia el deterioro de su calidad ambiental desde la segunda mitaddel siglo XX a la fecha.

El presente trabajo trata sobre la aplicación de un siste-ma de indicadores geoambientales en la cuenca de la Lagunade Los Padres a los fines de establecer la calidad geoambientalde los recursos suelo y agua, y en segundo término analizar loscambios en la calidad del agua en los últimos 20 años.

La cuenca del arroyo y la laguna de los Padres ha sido ob-jeto de estudios de índole geoambiental desde hace más de 20años (Cionchi et al., 1982; del Río et al., 1993, Giampietri, 1995).A lo largo de su historia reciente la cuenca ha sido objeto deuna intensa actividad agrícola y ganadera. En la actualidad, enel área coexisten diferentes tipos de usos y explotaciones entrelas que se destacan: asentamientos urbanos, explotaciones agrí-colo-ganaderas extensivas e intensivas y reservas naturales.

OBJETIVO

Aplicar un sistema de indicadores ambientales a los efec-tos de cuantificar la calidad ambiental en los recursos suelo yagua, y estimar la variación espacio temporal para este últimorecurso.

ANTECENDENTES Y MARCO CONCEPTUAL

Un indicador ambiental es una variable que provee unainformación agregada, sintética sobre un proceso o fenómenodeterminado más allá de su propio significado. Debe ademásatender a un claro interés social ya que asisten potencialmentea la toma de decisiones. Asimismo, para que sean aplicables,han de ser claros, simples y universales. En particular para el re-curso agua deben ser parámetros representativos de los proce-sos claves, susceptibles de cambios en el tiempo, aceptables yprácticos de medir (SCOPE, 1995).

Según Edmunds (1996), la variación en la calidad de losrecursos hídricos puede ser evaluada a través de indicadores am-bientales donde los cambios en los procesos físicos y químicospueden ser considerados como probables indicadores. Los in-dicadores son medidas de los procesos y fenómenos que ocu-rren en la superficie o sub-superficiales cercanos a ésta que varíansignificativamente en un periodo inferior a 100 años y prove-en información relevante para la evaluación ambiental, tal ladefinición de la International Union for Hearth Sciences (IUGS).

Por su parte los suelos, sometidos a prácticas agrícolascontinuas, intensivas y altamente mecanizadas, presentan va-riaciones en parámetros indicadores de degradación física; dedegradación química por desbalances entre la intensidad delcultivo y uso de fertilizantes y enmiendas y de degradaciónbiológica por pérdidas de diversidad y/o predominio de gruposbióticos menos beneficiosos.

UBICACIÓN

La zona de estudio comprende la cuenca del arroyo y lalaguna de los Padres cuya superficie total es de 105.5 km2, lacual se encuentra en el Partido de General Pueyrredón, en elsudeste de la provincia de Buenos Aires. Esta cuenca se en-cuentra a unos 25 Km de la ciudad de Mar del Plata y sus co-ordenadas extremas son 37º 55´ y 38º 02´ sur y 57º 34´ y 57º33´ oeste (Figura 1).

MATERIALES Y MÉTODOS

En el presente trabajo, los sistemas de indicadores utili-zados para los recursos suelo y agua siguen el modelo Estado-Presión-Respuesta (EPR, Cendrero, 2002) y son evaluados paralas funciones del ambiente, Fuente de recursos y Sumidero deresiduos (Ortolano, 1984). Los indicadores empleados son lospropuestos por Cantú et al. (2005). A partir de estos indica-dores se obtuvieron índices mediante procesos de agregación li-neal. El Indice de Calidad Ambiental se obtuvo por la integraciónde los Indices de Fuente de Recursos y Sumidero, a su vez cadauno de estos resulto de la integración de los Indices respectivosde Presión, Estado y Respuesta.

Los valores de los parámetros fueron calculados para dis-tintas unidades geoambientales las cuales se plasmaron car-tográficamente sobre mapas de unidades basados en el uso delsuelo real a escala 1:50.000, generado sobre información de fo-tos aéreas, imágenes satelitales y relevamientos de campo.

A los fines comparativos se tomo como horizonte tem-poral el estado del recurso agua en 1982 (Cionchi et al., 1982).A tal fin se compararon los parámetros obtenidos de pozos deagua y arroyos por estos autores con datos obtenidos de mues-tras colectadas para este trabajo en el periodo 2005-2007.

En cuanto a los suelos, se han considerado como indica-dores de Presión sobre el recurso a la densidad de explotacio-nes, las tierras bajo agricultura, la traficabilidad y la carga animal.

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Bó, M. J. - del Río, J. L. - López de Armentia, A. - Cionchi, J. L. - Osterrieth, M. - Álvarez, M. F. - Camino, M.


Figura 1. Mapa de ubicación

Para el análisis del Estado del recurso suelo se contemplaron elcontenido de C orgánico, la resistencia mecánica, la densidadaparente (PEA) y el pH. En lo referente a las respuestas se uti-lizó como único parámetro el ensayo de prácticas de conserva-ción de suelos. Considerando al suelo como sumidero, losindicadores de Presión fueron la cantidad de agroquímicos uti-lizados por hectárea y la carga animal. El único indicador deEstado propuesto por Cantú et al. (2005) que es el contenidode agroquímicos en suelos, no ha podido ser ensayado debidoa que no se han encontrado laboratorios que estén en condi-ciones de medir en dicho medio los numerosos biocidas que seaplican en la zona. El indicador de Respuesta considerado hasido la existencia de normativas preventivas que penen la con-taminación de suelos.

Para el recurso agua, los parámetros considerados comoindicadores de Presión sobre la fuente de recursos son: el con-sumo de agua superficial, el consumo de agua subterránea, lacantidad de agroquímicos aplicados por hectárea y la carga ani-mal. Para monitorear el Estado se han utilizado: los caudales lí-quidos del arroyo, el volumen de la laguna, la recarga del acuífero,los sólidos disueltos totales (SDT) y los nitratos ( NO3); paraconsiderar las respuestas se ha previsto como único parámetrola aplicación de técnicas de conservación de aguas como porejemplo la aplicación de riego por goteo.

Para el análisis de la capacidad de sumidero del recursoagua se consideraron como indicadores de Presión: el númerode establecimientos con consumo intensivo de agroquímicos yla alta carga animal (tambos y “feed lot”). Para determinar elEstado se utilizaron como parámetros: SDT, NO3 y fluor (F).Como Respuesta se ha considerado la existencia de normas contasas de contaminación.

En las tablas 1, 2 y 3 se listan, agrupados por funciones(Presión, Estado y Respuesta), los parámetros, las unidades demedición, los criterios para establecer los valores mínimos y má-ximos, las fuentes de datos y los métodos aplicados para la ob-tención de los indicadores.

La determinación de los indicadores de Estado en el re-curso suelo se basó en la toma de 5 muestras para cada una delas unidades geoambientales. En cada muestra se hicieron lassiguientes determinaciones: Carbono orgánico, pH, Densidadaparente (PEA) y Resistencia mecánica (RM) (Tabla 2).

Con respecto al recurso agua, las muestras fueron obte-nidas según las normas de uso corriente en estudios de aguassubterráneas. En ambas ocasiones las muestras fueron analiza-das en el laboratorio de la Empresa de Obras Sanitarias Socie-dad de Estado (OSSE) perteneciente al municipio de GeneralPueyrredón.

La medición de los parámetros para evaluar la calidad delagua se realizó por medio de estudios hidrogeoquímicos en 30muestras de agua tomadas en las distintas unidades.

Los análisis fueron realizados de acuerdo con la metodo-logía del Standard Methods for the Examination of Water andWastwater (1999).

Para la determinación del valor del parámetro medidopor unidad geoambiental se tomó el promedio de los valoresobtenidos en la misma. En el caso de los valores mínimos, tan-to para el recurso suelo como para el agua, se consideraron losvalores mínimos medidos. En cuanto a los valores máximos,para la calidad del agua, corresponden a los valores límites es-tablecidos para la calidad del agua para bebida de acuerdo con

el Código Alimentario Argentino (2007). En el caso del suelo seconsideraron los valores máximos medidos.

Los indicadores fueron normalizados utilizando una es-cala 0-1. Los valores 0 y 1 representan, respectivamente, la peory la mejor condición desde el punto de vista de la calidad delos recursos suelo y agua, no teniendo en cuenta las medidasabsolutas obtenidas para cada indicador. Cuando el valor má-ximo medido del indicador corresponde a la mejor situación(Directo) el valor normalizado será:

Vn = (Im- Imin) / (Imax-Imin) (1)

Cuando el valor máximo medido corresponde a la peorsituación (Inverso) el valor normalizado se calcula:

Vn = 1- [(Im- Imin) / (Imax-Imin)] (2)

Donde:

Vn= valor normalizado;Im= valor medido del indicador; Imax = valor máximo del indicador yImin= valor mínimo del indicador.

Los índices de Presión (Ip), Estado (Ie) y Respuesta (Ir)se obtuvieron al aplicar:Ie = ∑ (Vi x Wi) / n Ip = ∑ (Vi x Wi) / n Ir = ∑ (Vi x Wi) / n (3)

Donde:

I = índice;Vi = valor individual normalizado; Wi = peso del indicador (en este caso los pesos otorgados

a cada parámetro son iguales);n = número de indicadores y∑Wi = 1

Los índices de Fuente de Recursos y de Sumidero paralos recursos suelo y agua resultan de la aplicación de: IFRm = (IEfrm + IPfrm + IRfrm)/3 ISm = (IEsm + IPsm + IRsm)/3 (4)

Donde: m= suelo o aguaIFRm= índice función Fuente de Recursos;IEfrm= índice de Estado, Fuente de Recursos;IPfrm= = índice de Presión, Fuente de Recursos;IRfrm= índice de Respuesta, Fuente de Recursos;ISm= índice función Sumidero;IEsm= índice de Estado, Sumidero;IPsm= = índice de Presión, Sumidero;IRsm= índice de Respuesta, Sumidero.Por último se calcularon los Índices de Calidad Ambien-

tal (ICA) para los recursos suelo y agua de la siguiente manera:ICAm = (IFRm + ISm)/2 (5)

57

Aplicación de un sistema de geoindicadores...


58



Tabl

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CARACTERÍSTICAS FÍSICO-AMBIENTALES

El clima en la zona corresponde al tipo “templado coninfluencias oceánicas”, con un continuo intercambio de masasde aire en la interfase tierra - mar. Para el período 1961 - 1990la temperatura media anual presentó un valor de 14 ºC con un valor máximo medio de 15 ºC (año 1980) y un valor mí-nimo medio de 12,9 ºC (año 1964). Según la clasificación deThornthwaite, el área corresponde a un clima “sub húmedo -húmedo mesotermal con poca o nula deficiencia de agua”(Bocanegra et al., 1989).

Las precipitaciones en el Partido de General Pueyrredón(Estación Mar del Plata Aero- SMN) presentan para el perío-do 1971-2000 una media anual de 939 mm. Para igual perío-do la evapotranspiración real es de 731 mm anuales, registrándoseel exceso de agua para la recarga entre abril y noviembre. En lacuenca se cuenta con una estación pluviométrica, situada en laEstancia La Serrana, que ha registrado en forma continua des-de 1961. Estos registros indican una preeminencia de valoresmás altos de precipitación en la última década (Figura 2).

La cuenca del arroyo y la laguna de los Padres se sitúa enel ámbito de las Sierras Septentrionales de la provincia de Bue-nos Aires, que si bien se habrían comportado como un área po-sitiva ya desde el Mesozoico, fueron afectadas por un levantamientoposterior durante el Mioceno temprano producido por la coli-sión de la placa de Nazca, que produjo un evento epirogénicoremoto en la sierras de Tandil (Demoulin et al., 2005).

La fuerte sedimentación loéssica que caracterizó a los am-bientes sedimentarios de la región pampeana estuvo reguladaprincipalmente por los cambios climáticos que operaron du-rante el Cenozoico tardío.

Un período de clima árido determinó, en la dinámica dedicho relieve, zonas de depositación de sedimentos eólicos quehoy son la base de sustentación de los fértiles suelos agro-ga-naderos de la región. (Martínez, 2001) La depresión de 2 km²que ocupa la laguna de los Padres actual sería consecuencia dela erosión eólica del período árido. La laguna se formó poste-riormente, cuando retornó, en el Holoceno un clima de mayorhumedad (Martínez, 2001).

Los suelos del área de estudio pertenecen a la denomina-da Serie Mar del Plata 26 (INTA, 1987), una consociación do-minada por Argiudoles típicos, ubicados en los sectores máselevados de las lomas loéssicas, Hapludoles thaptoárgicos en laspartes llanas y Argiudoles ácuicos en los bajos, molisoles cuyosepipedones mólicos se destacan por tener un desarrollo consi-derable. En base a lo establecido por el Soil Survey Staff (1975),la temperatura del suelo para la zona de interés es de tipo “mé-sico”, y el régimen de humedad de tipo “údico” en el sector con-tinental del área de estudio y “acuico” en las “microdepresiones”.

El área de estudio se caracteriza por la presencia de lasunidades hidrogeológicas Basamento Impermeable y ComplejoClástico Permeable diferenciadas por Sala (1975).

60



INDICADORES DE RESPUESTAAtributo Parámetro Unidades Criterios Fuentes de datos/Métodos

Conservación Prácticas de conservación % de Tierras El mínimo valor es 0 Según censo a productoresdel suelo con Prácticas (zonas sin practicas) se tomaron aquellas áreas

de Conservación y el máximo es 100, con rotación de cultivos, toda la zona con prácticas labranza según curvas de nivel

conservacionistas y establecimientos con siembra directa.

En el caso de la Cuenca, por su pendiente y por las

precipitaciones anuales,son consideradas prácticas

que reducen la erosión hídrica.Legislación Normativas Tasas de contaminación Mínimo 0 y Máximo 1

preventivasUso sustentable Prácticas % tierras sometidas El mínimo e 0 Se consideró como riego eficiente

de la reserva de conservación a prácticas y el máximo 100 la superficie sometida a riego por goteo Legislación conservacionistas de la superficie y además se consideró la normativa

de agua con prácticas municipal que se aplica en el ámbito conservacionistas de la laguna para evitar la

contaminación del cuerpo de agua con hidrocarburos

(50% de la totalidad del área de conservación)

Legislación Normas con Actas de infracción de El mínimo es 0 Consulta a la Gerencia tasas de contaminación contaminación (ningún acta de infracción) de Recursos Naturales

y el máximo es 1 de Obras Sanitarias Sociedad (se ha labrado algún de Estadoacta de infracción)

Tabla 3

El Basamento Impermeable está conformado por rocas delBasamento cristalino (que en el ámbito del Partido de GeneralPueyrredón prácticamente no aflora) y las ortocuarcitas eopa-leozoicas de la Fm Balcarce (Dalla Salda e Iñíguez, 1978). Po-seen permeabilidad secundaria, asociada a 4 juegos de diaclasas(3 verticales y el restante horizontal) de direcciones coinciden-tes con los sistemas de fallamiento que caracterizan a las Sierrasde Tandilia. Presentarían escasas posibilidades acuíferas. Cu-briendo la secuencia mencionada se encuentran los sedimentosdel Complejo Clástico Permeable (según Sala, 1975). Se tratade sedimentos loessoides, limo arenosos finos, en parte arcillo-sos. Hidrogeológicamente se lo puede definir como un sistemaunitario multicapa con marcadas anisotropías verticales, deter-minadas por la alternancia de niveles, en su mayoría lenticula-res, con distinta permeabilidad relativa. Las diversas capas nofuncionan como verdaderos niveles confinados, pudiéndose re-conocer claras interconexiones entre todos ellos. En decir, con-figura una sucesión medianamente acuífera con intercalacionesacuitardas. La recarga del sistema acuífero se produce en formaautóctona, a partir de los excesos hídricos generados a partir delas lluvias, los que se incorporan por infiltración a través del ni-vel freático.

La red de drenaje de la cuenca de Laguna de Los Padresestá integrada por diversos colectores, entre los que se destacael arroyo homónimo, que constituye el único afluente perma-nente representa más del 90 % del área total de aporte a la la-guna. En la zona del piedemonte los cauces poseen cauces másnítidos, por lo general angostos y con pequeñas barrancas depoca altura (1 a 3 metros) que decrece rápidamente a medidaque se aleja del área pedemontana. En general los caudales sonmuy pequeños. Aforos efectuados en diciembre de 2005 indi-can caudales medidos en distintos tramos del arroyo valores 0,4 m3/seg, 0,1 m3/seg, 0,035 m3/seg, 0,11 m3/seg y 0,1 m3/seg,mientras que en septiembre de 1982 se midieron los siguientesvalores: curso superior 0,03 m3/seg; curso medio 0,17 m3/segy curso inferior 0,19 m3/seg (Cionchi et al., 1982).

CARACTERÍSTICAS SOCIOECONÓMICAS

La zona de estudio se encuentra situada en el partido Par-tido de General Pueyrredón, a 16 km de la ciudad de Mar delPlata.

La población de la zona de estudio no supera las 1000personas, la mayor parte de las cuales se encuentra asentada enla villa de Sierra de los Padres (Rivas et al, 2006).

En la actualidad diferentes tipos de usos y explotacionesentre las que se destacan: asentamientos urbanos, explotacionesagrícolo-ganaderas, explotaciones agrícolas intensivas (quintas),

tambos y ganadería extensiva (se incluye en este rubro al menostres haras) y la única reserva natural integral del partido de Ge-neral Pueyrredón que coincide fundamentalmente con la lagu-na y áreas periféricas (del Río et al., 1995).

RESULTADOS

Las unidades geoambientales definidas, sobre las cualesse determinaron los índices de los recursos suelo y agua, tantopara el año 1982 como para el periodo 2005/2007, fueron:Agricultura extensiva (AE), Agricultura extensiva/Ganadería(AE/G), Agricultura intensiva (AI), Conservación (C, repre-sentada por la Reserva Natural de laguna de los Padres) y Ga-nadería (G) (Figuras 3 y 4).

Figura 3. Mapa para unidades geoambientales para el año 1982

Los valores de los indicadores aplicados para el recursosuelo y agua en las distintas unidades geoambientales se listanen la Tabla 4 y 5, respectivamente y en la Figura 5 se muestraun comparativo de los mismos para cada función.

Los resultados observados (Tabla 4) para la fuente de re-cursos en el suelo indican que las zonas sometidas a agricultu-ra intensiva son las que registran la mayor presión (0,45), el peorestado (0,43), al igual que agricultura extensiva (0,46), y la ine-xistencia de respuestas (0) como las zonas destinadas a la gana-dería. Por el contrario, en la zona de conservación los índicesrevelan la ausencia de presión (1), el mejor estado (0,73), comoocurre con AE/G (0,74), y la máxima respuesta (1).

En la función sumidero, para el recurso suelo, se observauna presión con valores medios de 0,56 y 0,58 para la AI y AE/G,respectivamente y una menor presión para las unidades geoam-bientales restantes. En cuanto a la respuesta es nula en todas lasunidades con excepción del área destinada a conservación.

Con respecto al recurso agua, los valores (Tabla 5) indi-can en todas las unidades geoambientales que la presión es bajacon valores del índice que oscilan entre 0,75 y 1. Los valores deestado son bajos en todas las unidades excepto un valor mediopara la zona de conservación (0,49) que también registra la úni-ca respuesta para esta función. Como sumidero, el índice de presión muestra valores similares a los de la presión en fuente derecursos, ocurriendo lo contario para el estado que muestra eneste caso valores entre 0,76 y 0,91. El índice de respuesta es 0en los distintos usos del suelo.

61



Figura 2. Variaciones pluviométricas 1961 - 2004

62



Figura 4. Mapa de unidades geoambientales actual Figura 5. Comparación de índices para los recursos suelo y aguapor unidad

Densidad de explotaciones 0,92 0,97 0 1 0,88 0 4,36 0Tierras bajo agricultura 0 0,71 0,81 1 1 0 40,84 0Traficabilidad 0,80 0,80 0 1 0,92 0 20 0Carga animal 1 0,47 1 1 0,47 0 3 0C orgánico 0,29 0,51 0,28 0,56 0,35 1 15,2 1Resistencia Mecánica 0,49 0,46 0,43 0,75 0,50 1,7 4,3 0PenetrabilidadPEA 0,55 1 0 0,61 0,88 0,9 1,23 0pH 0,50 1 1 1 1 < a 4,5 > a 8,5 1Prácticas de conservación 0,34 0,21 0 1 0 0 100 1Cantidad de agroquímico 0,65 0,65 0,15 1 1 0 0,04 0Carga animal 1 0,47 1,00 1,00 0,47 0 3 0Contenido de agroquímicos S/D S/D S/D S/D S/D S/D S/D 0Normativas preventiva 0 0 0 1 0 0 1 1

Índice de Presión Fuente de Recursos 0,68 0,74 0,45 1 0,82Índice de Estado Fuente de Recursos 0,46 0,742 0,43 0,729 0,68Índice de Respuesta Fuente de Recursos 0,34 0,21 0 1 0Índice de Presión Sumidero 0,83 0,56 0,58 1 0,73Índice de Estado Sumidero S/D S/D S/D S/D S/DÍndice de Respuesta Sumidero 0 0 0 1 0INDICE DE FUENTE DE RECURSOS 0,54 0,68 0,39 0,88 0,67

INDICE DE SUMIDERO 0,55 0,37 0,38 1,00 0,49

INDICE DE CALIDAD AMBIENTAL 0,55 0,53 0,39 0,91 0,58

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AE: Agricultura extensiva, AE/G: Agricultura extensiva/Ganadería, AI: Agricultura intensiva, C: Conservación y G: Ganadería. SD: Sin datos. DIR: indicador directo. INV: indicador inverso

Tabla 4. Indicadores, índices y valores mínimos y máximos en cada unidad para el recurso suelo

63



Consumo de agua superficial 1 0,94 1 1 0,89 0 0,07 0Consumo de agua subterránea 0,88 0,92 0,93 1,00 1,00 0 14 0Cantidad de agroquímico 0,65 0,65 0,15 1,00 1,00 0 0,04 0Carga animal 1 0,47 1 1 0 0 3 0Caudales líquidos 0,17 0,03 0,49 0 0 0 1,5 1Volumen 0 0 0 0,72 0 0 5 1Recarga de acuífero 0,34 0,31 0,05 0,03 0,07 0 36,4 1SDT 0,63 0,71 0,67 0,71 0,26 0 1.500 0NO3 0 0,16 0,09 0,97 0,48 0 45 0Prácticas de conservación 0 0 0,01 0,5 0 0 100 1Establecimientos con consumointensivo de agroquímicos 0,77 1 0 1 1 0 4,36 0

Alta carga animal 1 1 1 1 0,6 0 1 0Tenor de agroquímicos en agua superficiales S/D S/D S/D S/D S/D S/D S/D 0Tenor de agroquímicos en agua subterráneas S/D S/D S/D S/D S/D S/D S/D 0

(SDT + NO3 + F)/3 0,87 0,90 0,88 0,91 0,76 0 1.546 0Normas con tasas de contaminación 0 0 0 0 0 0 1 1

Índice de Presión Fuente de Recursos 0,88 0,75 0,77 1 0,84Índice de Estado Fuente de Recursos 0,23 0,24 0,26 0,49 0,16Índice de Respuesta Fuente de Recursos 0 0 0,01 0,5 0Índice de Presión Sumidero 0,89 1 0,50 1 0,80Índice de Estado Sumidero 0,87 0,90 0,88 0,91 0,76Índice de Respuesta Sumidero 0 0 0 0 0INDICE DE FUENTE DE RECURSOS 0,47 0,42 0,44 0,69 0,42

INDICE DE SUMIDERO 0,66 0,73 0,47 0,73 0,59

INDICE DE CALIDAD AMBIENTAL 0,56 0,57 0,45 0,71 0,50

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RECURSO AGUA AE AE/G AI C GMIN MAX

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AE: Agricultura extensiva, AE/G: Agricultura extensiva/Ganadería, AI: Agricultura intensiva, C: Conservación y G: Ganadería. SD: Sin datos. DIR: indicador directo. INV: indicador inverso

Tabla 5. Indicadores, índices y valores mínimos y máximos en cada unidad para el recurso agua

Tabla 6. Índices de estado recurso agua 1982 y 2005/2007

Año AE AE/G AI C G

1982 0,25 0,33 0,21 0,48 0,332005/2007 0,23 0,24 0,26 0,49 0,16

AE: Agricultura extensiva, AE/G: Agricultura extensiva/Ganadería, AI: Agricultura intensiva, C: Conservación y G: Ganadería.

Los índices de Fuente de Recursos y Sumidero, tanto para el agua como para el suelo, resultan ser los más altos, con valo-res de 0,88 y 1, respectivamente (Tabla 4 y 5) en el área protegida. Una situación similar se registró con el índice de Sumideropara el agua en la AE/G. Los menores valores de los índices para el recurso suelo se registraron en las unidades AI y AE/G en tan-to que para el agua se hallaron en AE/G y G, con un valor de 0,42.

En esta aplicación de indicadores, se observa para ambosrecursos que la mayor calidad ambiental se encuentra en la zonade conservación y que por el contrario la zona de quintas, don-de se realizan cultivos intensivos, presenta la menor calidad am-biental.

Al analizar de modo diacrónico el recurso agua en dosmomentos diferentes (años 1982-2005/7) y al comparar los in-dicadores de Estado en ambos periodos (Tabla 6), se advierteuna disminución del índice tanto en la unidad AE/G como enG, registrándose en esta última un deterioro importante del es-tado que disminuye de 0,33 a 0,16.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

Los suelos de las lomas eólicas han sufrido fuertes proce-sos de erosión, degradación, pérdida de materia orgánica, arci-llas, limos, arenas muy finas y fertilidad, entre otros, efectos quese magnifican por el uso intensivo de prácticas de riego. Resul-tados obtenidos por Osterrieth et al (1995, 1998, 2002) indi-can, que luego de 30 años de uso, la pérdida de arcillas,preferentemente esmectíticas e interestratificados Illita-esmec-tita, llegó al 50% en los niveles superficiales y la materia orgá-nica disminuyó en un 40%. Estas pérdidas han generado unaconsiderable disminución de la estabilidad estructural, Oste-rrieth y Maggi, (1996), Osterrieth (2002), Scampini et al. (1999);y una importante pérdida de la diversidad biológica (Martínezet al. 1999). También se han detectado serios problemas de acu-mulación de pesticidas en la macrofauna y horizontes con al-tos contenidos de materia orgánica y arcillas (Miglioranza et al.,1999).

En el lapso que transcurre entre los relevamientos efec-tuados en 1982 y el momento actual, se han producido en lacuenca del arroyo de Los Padres cambios que si bien no pue-den ser considerados dominantes en el uso del suelo, lo son enla tecnología productiva.

En efecto, en la década de 1980 las actividades agrícolasintensivas se circunscribían al ambiente de lomas, en particu-lar su porción oriental formando un anillo en derredor de lazona de la laguna de Los Padres. Las lomas de la porción occi-dental se encontraban afectadas a una agricultura extensiva yuna ganadería del mismo tenor. En el sistema serrano paleo-zoico, donde las ortocuarcitas se encuentran a profundidadesmuy someras o expuestas predominaba una ganadería vacunade baja presión de uso con pocas cabezas por hectárea.

En la actualidad se pudo determinar que en la zona deexplotación agrícola intensiva se han incorporado a las activi-dades hortícolas ya instaladas cultivos bajo cubierta, como lafloricultura. En la porción central y oriental de las lomas se haincorporado el paquete tecnológico asociado a las explotacio-nes de soja transgénica conocido como labranza “cero”, con va-riedades genéticamente modificadas y resistentes al herbicidaglifosato.

A su vez y en función de las variables económicas domi-nantes se ha incorporado a la ganadería extensiva tradicional ytambos de corte extensivo el desarrollo de “feed lots” cuya per-manencia se encuentra supeditada al costo de insumos talescomo el maíz u otros granos.

La aplicación de los índices en el momento actual revelóla mayor calidad ambiental de los suelos, como resultado de sualta calidad como recurso y sumidero, la cual se concentra en

la Reserva Natural de Laguna de Los Padres (zona de Conser-vación, ICA 0,91), hecho previsible dado que los suelos de estesector no están sometidos a laboreo. En oposición podemos verque los suelos del área de cultivos intensivos como la franjahortícola presenta el valor de ICA más bajo (0,39). Las áreas decultivos extensivos, ganaderos o mixtos presentan valores in-termedios (entre 0,55 y 0,58).

En lo referente al recurso agua se observa nuevamenteque el mayor ICA corresponde al área de la Reserva Natural,con un valor de 0,71 y la peor calidad corresponde a la zona deagricultura intensiva con un valor de 0,45. Esto es ocasionadopor la baja respuesta en las funciones Fuente de Recursos y Su-midero y el bajo índice de Estado de la primera función.

Sin embargo en este recurso natural esta merma en la ca-lidad ambiental no difiere demasiado de la zona ganadera don-de el valor de ICA es apenas un poco mayor (0,47). Las áreassometidas a ganadería y agricultura extensiva con y sin gana-dería presentan una condición muy similar con valores próxi-mos a 0,5.

Si bien no contamos con datos de todos los parámetrosa lo largo de las últimas décadas, la aplicación de los indicado-res de Estado al agua como recurso indica que las zonas gana-deras y las agrícolas con ganadería presentan una mermasignificativa en el índice de Estado.

En cambio las restantes zonas se han mantenido en va-lores semejantes. Se observa una leve mejora del índice en laszonas de conservación y agricultura intensiva y prácticamenteel mismo guarismo en la zona de agricultura extensiva.

Las explotaciones agrícolas intensivas son probablemen-te las que mayor efecto perjudicial provoquen en la cuenca dela Laguna de Los Padres como consecuencia de un alta trafica-bilidad, laboreos en la misma dirección que la pendiente, usointensivo de agroquímicos y biocidas y una significativa explo-tación de aguas subterráneas.

Con respecto a la actividad ganadera y en particular aque-lla que se realiza de modo concentrado genera una severa dis-torsión en la calidad del sistema hídrico y sobre los suelos deuso agrícola, hecho que parece manifestarse en la merma de losindicadores de estado del recurso agua.

Finalmente, consideramos que la aplicación de un siste-ma de indicadores ambientales en agroecosistemas como el dela cuenca de la Laguna de los Padres permite establecer con cla-ridad los efectos de las distintas prácticas productivas sobre losrecursos suelo y agua. La aplicación de los indicadores de mododiacrónico se encuentra con la dificultad que habitualmente noes factible hallar valores confiables y apropiados de luenga data.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean expresar su reconocimiento a la Agen-cia de Nacional de Promoción Científica y Tecnológica que hafinanciado a través del Proyecto REDESAR, asimismo agrade-cemos a la Universidad Nacional de Mar del Plata que ha co-financiado a través del proyecto EXA 258/03 el presente trabajo.

Agradecemos también la colaboración en los trabajos yrelevamientos de campo al Lic. Jorge Rubén Álvarez y a la Dra.Silvia De Marco. Finalmente nuestro reconocimiento a las Au-toridades y Docentes de la Escuela Agropecuaria de Laguna deLos Padres por su amplia colaboración y apoyo.

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Caracterización geomecánica de taludes en el camino entre Ciudad de La Punta - El Mirador

Sur de la Sierra Grande de San Luis. Parte 1

Sales, Daniel A. 1 - Mazzeo, Natalia 1 - Pedersen, Oscar 1 - Gómez Figueroa, Javier 1 - Ferreyra, Franco 1 - Origlia, Daniel 2

1 Departamento de Geología, Universidad Nacional de San Luis,Chacabuco 917, (5700) San Luis

R E-mail: [email protected]

2 Departamento de Geología, Universidad Nacional de Río Cuarto

Re su menLa construcción del nuevo camino que une la Ciudad de La Punta con la villa turística de Potrero de los Funes, sobre elfaldeo occidental al sur de la Sierra de San Luis, presenta taludes de precorte en rocas graníticas proclives a caída de bloquesprincipalmente por rotura planar. La elevada pendiente del frente serrano donde se construyó la traza vial y el alto grado dedisgregación mecánica de la roca, influenciada por fallas inversas con rumbo predominante NNO-SSE y fallas extensionalesNO-SE, determinan la inestabilidad de los taludes del sector de estudio.Se estudiaron 24 taludes a lo largo de la traza vial mediante la descripción cuantitativa de las discontinuidades aflorantes yse clasificó el macizo rocoso usando la clasificación geomecánica CSIR, variando los resultados entre las clases 4 a 5 según elíndice RMR.Palabras clave: Macizo rocoso, taludes, caracterización geomecánica.

AbstractThe construction of a new road between the city of La Punta and the tourist village of Potrero de Los Funes, on the westernhillside at southern of San Luis Range, shows precut slopes in granitic rocks which are prone to rock falls, mainly due toplanar failure. The steep slope of the range front crossed by the road and the high level of rock mechanical disintegration,influenced by NNW-SSW reverse and NW-SE normal faults, determine the instability of the slopes in the study area.24 slopes along the road trace were studied using the quantitative description of the outcropping discontinuities; the rockmass was classified using the CSIR geomechanical classification; the results varies from class 4 to 5 according the RMRIndex. Keywords: Rock mass, slopes, geomechanical characterization



Recibido: 25 de Marzo de 2008 • Aceptado: 18 de Mayo de 2009

INTRODUCCIÓN

La presente contribución analiza las características geo-mecánicas de los taludes generados por la construcción del nue-vo camino entre Ciudad de La Punta y la villa turística de Potrerode los Funes, inaugurado a principios del año 2006.

El camino se inicia a una altitud de 900 m s.n.m., a 10kilómetros al norte de la Ciudad de San Luis, en la interseccióncon la ruta provincial Nº 3 (coordenadas 33° 11’ 14” LatitudSur y 66º 17’ 01,73” Longitud Oeste) y asciende por la lade-ra occidental del extremo sur de la Sierra Grande de San Luis;su pendiente promedio es de 8 %. El tramo de estudio com-prende 5 km de una traza vial total de 11 km y culmina en elsector de máxima cota (1220 m s.n.m.), en el paraje denomi-nado “El Mirador” (Figura 1).

RASGOS GEOLÓGICOS Y ESTRUCTURALES DEL ÁREA

La geología del área de estudio está constituida por rocasdel basamento cristalino, representado principalmente por laterminación austral del granito La Escalerilla, de edad devóni-ca (404 ± 5 Ma) (Camacho and Ireland, 1997). Estas rocas fue-ron atravesadas por la nueva traza vial y sobre ellas se desarrollanlos taludes de precorte analizados en este trabajo.

Los granitoides presentan tonalidad grisácea con varia-ciones rosadas y su composición varía entre monzogranitos, to-nalitas y granodioritas, Se reconocen cuarzo, plagioclasa, feldespatopotásico, moscovita y biotita, acompañados por minerales se-cundarios como sericita y clorita. En la mayoría de los aflora-mientos se observó que los minerales más propensos a la alteraciónson las micas (vermiculita, clorita) y el feldespato potásico, ge-nerando minerales arcillosos. La biotita está orientada y coin-cide con la estructura interna regional NE-SO. Predominan lastexturas granudas a porfíricas de tamaño medio a grueso. Encontraste se hallan las inyecciones satélites donde se observantexturas aplíticas y pegmatíticas resistentes (Sales et al., 2001).

El macizo rocoso se encuentra afectado por fallas inver-sas de alcance regional y que caracterizan el estilo de fractura-ción de los bloques pampeanos, basculados por ascenso diferencialdurante la orogenia Andina, lo que generó perfiles asimétricoscon pendientes abruptas en su margen occidental (sector de es-tudio) y suaves en su margen oriental (González Bonorino 1950,Criado Roqué et al. 1981, Costa 1992, Sales et al. 2001).

También interviene localmente un sistema de fallas ex-tensionales, cuyo rumbo varía entre 290° y 310°, con buza-miento hacia el NE (Costa y Cortés 1993, Sales et al. 2001) y

cuyos rasgos tectónicos continúan hacia el sur, en la depresiónde Las Chacras, en cercanías del lago Cruz de Piedra (Figura 1).

METODOLOGÍA APLICADA

La descripción geomecánica del macizo se llevó a cabo apartir de la descripción cuantitativa de una muestra compues-ta por 492 discontinuidades distribuidas en 24 taludes a lo lar-go de la traza del camino. En cada talud, se definieron panelesde muestreo de 5 m de longitud, intercalados aproximadamentecada 20 m, que se tomaron como representativos de cada sector.

Para la calidad del macizo rocoso se utilizó la clasificacióngeomecánica CSIR (Bieniawski, 1979) mediante la determina-ción del índice RMR (Rock Mass Rating) haciendo uso de losseis parámetros que lo componen y que fueron determinadossegún se describe a continuación.

Las discontinuidades se analizaron aplicando la metodo-logía sugerida por la Sociedad Internacional de Mecánica deRocas (ISRM, 1981) para la descripción cuantitativa de maci-zos rocosos. Los datos relevados para cada discontinuidad fue-ron: orientación, espaciamiento, continuidad, rugosidad,resistencia de la matriz rocosa, abertura y relleno.

La determinación de la resistencia de la matriz rocosa sepudo estimar a partir de la respuesta a los golpes de martilloque ofrecieron las superficies expuestas de discontinuidades ybloques, siguiendo el método de campo sugerido por Ferrer yGonzález de Vallejo (1999).

El cálculo del Índice de Calidad RQD (Rock Quality De-signation Index) fue estimado en afloramiento a partir de la ex-presión empírica de Palmstrom (1975), que involucra el totalde discontinuidades por metro cúbico (Jv).

RQD = 115 - 3,3 Jv (ecuación 1)

Por último, se observo la condición de las paredes de lasdiscontinuidades respecto a la condición de las aguas subte-rrá-neas (secas, húmedas, flujos).

CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA

Los taludes tienen direcciones predominantes ONO-ESE(entre 270° y 280°), mostrando una cara libre coincidente conla dirección de ascenso de la traza por la quebrada principal. Enmenor proporción existen taludes con direcciones NO-SE (en-tre 340º y 350º) y NE-SO entre (10º y 40º) (Figura 2a). Engeneral los taludes presentan inclinaciones entre 70º y 80º ha-cia el camino (Figura 2b).

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Sales, Daniel A. - Mazzeo, Natalia - Pedersen, Oscar - Gómez Figueroa, Javier - Ferreyra, Franco - Origlia, Daniel


Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio(modificado de Google Earth)

Figura 2. a) Distribución de las direcciones de los planos de talu-des; b) Distribución de los valores de inclinación de la cara librede los taludes

Los taludes de precorte analizados coinciden con el sec-tor interno de la traza vial, que es donde mejor se exponen lasdiscontinuidades producto de la apertura del camino. Las lon-gitudes de su cara libre varían de 30 a 135 m. El 88 % de los24 taludes tienen longitudes que varían entre 50 y 100 m, 8 %entre 101 y 150 m y el 4 % restante entre 30 y 50 m de lon-gitud (Figura 3). La altura promedio de los taludes es entre 10y 35 m sobre el nivel del camino.

La caracterización estructural del macizo se realizó me-diante el análisis estadístico de las orientaciones de las 492 dis-continuidades. Los resultados permitieron reconocer dos familiaspredominantes de planos de fractura. En el análisis de los his-togramas circulares (Figura 4) se observa que el sistema princi-pal posee rumbo NO-SE (entre 340º y 350º) y representa losplanos de las fallas extensionales con buzamientos que varíanentre 30º y 80º hacia el NE. El segundo sistema representa adiaclasas con rumbo NE-SO (entre 20º y 50º) y buzamientosentre 50º y 70º tanto al NO como al SE. En forma subordi-nada se reconocen las fallas inversas con rumbo NNO-SSE.

En la Figura 5 se presenta el análisis del comportamien-to de los parámetros cuantitativos de las discontinuidades paracompletar la descripción del macizo rocoso.

La distribución del Espaciamiento entre planos de unamisma familia de fractura muestra que el 30% corresponde adistancias de 0,06-0,2 m, el 28% con separaciones entre 0,2 -0,6 m, el 22% entre 0,6-2 m y el 16% entre 0,02-0,06 m. Es-casamente el 4 % muestra espaciamiento mayores a 2 m (Figura5a). El predominio de espaciamientos menores está vinculadoa los planos pertenecientes a la falla extensional, los que fueron

generados por cizalla frágil, teniendo en gran parte orientaciónsimilar a la cara de los taludes.

La Continuidad representa la extensión observable de losplanos de discontinuidad, tanto de aquellos que coinciden conla cara libre del talud como de los que la cortan. La Figura 5brefleja la “baja” continuidad de los planos de fracturas, dondeel 45% tienen longitudes observables entre 1-3 m, 21% conti-nuidad “muy baja” (< 1 m), 18,5% clasificadas como “alta” (10– 20 m), 15% continuidad “media” (3-10 m) y el 0,5% con-tinuidad “muy alta” (> 20 m).

La Rugosidad de la superficie de las discontinuidades fueestimada cualitativamente y los resultados para el macizo se pre-sentan en la Figura 5c. El 67% del total de las discontinuida-des se ubica en la categoría “media”; el 29% de los planospresentaron rugosidad “alta”. Mayoritariamente, estas rugosi-dades pueden relacionarse con el tamaño de los fenocristales decuarzo y feldespato (grano medio a grueso) que constituyen losgranitoides. Solamente el 4% presentó rugosidad categorizadacomo “baja”, principalmente vinculada a las discontinuidadesde las inyecciones con textura aplítica.

La figura 5d representa la Resistencia de la matriz rocosa,donde se observa que el 55% fue categorizada como “rocas du-ras” y el 23% como “rocas muy duras”. En estas discontinui-dades la superficie rocosa se observó entre “fresca” y “decolorada”,indicando un bajo grado de meteorización. El 13,5% de las dis-continuidades se da sobre rocas con condiciones de resistencia“moderadamente blanda”, principalmente localizadas en algu-nos taludes con sectores en los que la roca se presenta en con-dición “desintegrada”, debida a procesos de meteorización másintensos. En menor proporción, el 8% tiene condición de “ro-cas extremadamente duras”. El 0,5% restante se determinó como“rocas muy blandas” (Figura 6).

En la Figura 5e se presentan los resultados de las medi-ciones de las Aberturas existentes entre las caras de las disconti-nuidades. Se observa que el 44% se agrupa en la categoría de“abiertas” (0,5 a 10 mm). En proporciones semejantes desta-can las discontinuidades con aberturas “cerradas” (< 0,5 mm)con un 29%, y “muy abiertas” (> 10 mm), con el 27%.

En la figura 5f se ilustra la proporción de discontinuida-des con Rellenos. Se observa que el 57% de las discontinuida-des se presentan sin rellenos y que el 43% restante están rellenadaspor tierra, arcilla y, en menor proporción, por sílice.

Respecto al flujo de agua a través de las discontinuida-des, el 95% de las observaciones se agruparon en la condición“seca” y el 5% restante en la condición “húmeda” (Figura 5g).

La Figura 5h ilustra la distribución de tamaños de los blo-ques medidos en los afloramientos. El 70% de los bloques seconsideran de escaso volumen, con tamaños inferiores a 1m3;el 30 % restante presentó volúmenes superiores a 1m3. La ma-yoritaria presencia de bloques de volumen pequeño le otorgainestabilidad a la mayoría de los taludes estudiados, produciendouna constante caída de bloques de diferentes tamaños sobre lacalzada (Figura 7).

La calidad del macizo granítico se cuantificó a partir delcálculo del Indice RQD, mediante la ecuación 1 (Palmstrom,1975). La Figura 8 ilustra los resultados de estos cálculos y per-mite observar que el 41 % de los afloramientos presenta valo-res RQD de calidad “regular” (50-75%), 34% de calidad “mala”(25-50%), 21% de calidad “buena” (75-90%) y 4 % un índi-ce de calidad “muy buena” (> 90 %).

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Caracterización geomecánica de taludes en el camino...


Figura 4. a) Distribución de rumbos de los planos de lasdiscontinuidades; b) Predominio de los buzamientos de los pla-nos de fractura

Figura 3. Distribución de longitudes de los taludes de precorte

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Figura 5. Descripción cuantitativa de los parámetros analizados en las discontinuidades: a. espaciamiento, b. continuidad, c. rugosidad, d. resistencia de la matriz rocosa, e. abertura, f. relleno, g. filtración y h. tamaño de bloques

A partir de los datos de la descripción cuantitativa de lasdiscontinuidades para cada talud, se estimó el parámetro RMRde la clasificación geomecánica CSIR (Bieniawski, 1979) conla finalidad de determinar la calidad del macizo rocoso graní-tico. Se tuvo en cuenta la actitud espacial de los planos de fa-llas y diaclasas respecto a la cara de cada talud para la correccióndel valor RMR. (Figura 9). El 52% de los taludes presentaronvalores RMR entre 21 y 40, lo que determina una clasificacióngeomecánica “mala” para la calidad del macizo. El 39% de lostaludes tuvo valores RMR menores a 20, que representan cali-dad “muy mala”. Por último, el 9 % restante de los taludes pre-sentó valores RMR de entre 41 y 60, cuya condición geomecánicase clasifica como “media”. Si se tiene en cuenta que el 91% delos taludes presenta condiciones de “mala” o “muy mala” cali-dad del macizo rocoso, se hacen necesarios estudios más deta-llados para evaluar los riesgos de deslizamientos y las medidascorrectoras.

La Figura 10 muestra el comportamiento observado enla mayor parte de los taludes, en los que se presentan disconti-nuidades con buzamiento coincidentes con la inclinación de

los taludes, que producen deslizamientos por rotura planar ha-cia el camino. Cuando los planos buzan contra pendiente o encorte oblicuo al rumbo de la traza, se producen caídas de blo-ques de menores dimensiones debidas al alto grado de fractu-ración (Figuras 7 y 11).

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Figura 6. Vista panorámica hacia el NO de uno de los taludes.Entre las líneas punteadas se observa un sector con avanzadogrado de meteorización

Figura 7. Vista panorámica de un talud. Las flechas indican laexposición de diferentes planos de discontinuidades a partir deldesplazamiento de los bloques

Figura 8. Detalle de la fracturación de la roca granítica a partirde estimaciones del RQD

Figura 9. Diagrama indicando la clasificación geomecánica deCSIR (Bieniawski, 1979)

Figura 10. Talud con riesgo de deslizamientos de bloques porrotura planar

CONCLUSIONES

1) De acuerdo a los resultados de la clasificación geomecánica CSIR para el macizo granítico analizado, lamayoría de los taludes de precorte del camino presentacondiciones de inestabilidad potencial, o manifiesta enalgunos casos, ya que el 91 % de los mismos se clasificódentro de las categorías “mala” o “muy mala”.

2) Existen taludes con procesos de remoción en masa inci-pientes, predominando las caídas de bloques de diversotamaño por rotura planar hacia el camino.

3) Dentro de los parámetros geomecánicos analizados paralas rocas y discontinuidades, se considera que el bajo espaciamiento de las discontinuidades, principalmente

las que tienen una orientación semejante a la cara de lamayoría de los taludes, es uno de los principales condi-cionantes de la inestabilidad, ya que el denso fractura-miento vinculado a las fallas extensionales genera unelevado número de bloques de reducidas dimensiones yuna importante disgregación mecánica del macizo.

4) En el mismo sentido, las estimaciones de la calidad delmacizo mediante el índice RQD, sitúan al 75% de los ta-ludes dentro de las categorías “regular” o “mala”.

5) Se considera de especial importancia la relación entre laorientación de las discontinuidades, mayoritariamentecon rumbos NO-SE y buzamiento al NE, y la orienta-ción de los taludes con dirección predominantes NO-SE.Cuando los taludes se inclinan hacia el NE y son coinci-dentes con el buzamiento de las discontinuidades, se ge-neran las condiciones favorables para los deslizamientosplanares, y cuando los buzamientos son opuestos se pro-ducen las caídas de bloques.

6) La resistencia de la matriz rocosa se clasificó como “dura”o “muy dura” con escasa alteración, teniendo poca in-fluencia en la resistencia general del macizo, debido a lagran cantidad de discontinuidades abiertas.

7) De este estudio surge la necesidad de realizar estudiosparticulares en cada talud para cuantificar los riesgos dedeslizamientos y plantear las posibles medidas correcti-vas o preventivas en los casos que fueran necesarias.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen la colaboración en este trabajo delos alumnos Rolando Ubieta, Ezequiel González Mosso, GastónLeón, Silvia De Pasquale, Sebastián Calazza y Javier Guevara.

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Figura 11. Vista panorámica hacia el NE del talud en el sector“El Mirador”


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Manejo costero en la costa de dunas de Pehuen-cóBuenos Aires

Marcomini, Silvia Cristina 1 - López, Rubén Alvaro 1 - Uehara, Florencia 2

1 Departamento de Geología, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Pabellón 2, CP 1428

2 Unidad de Aplicaciones Agropecuarias, Grupo Agronómico, Centro Atómico Ezeiza.

Re su menLa zona de estudio pertenece al Municipio de Coronel Rosales, al sur de la provincia de Buenos Aires, a 640 km de laCiudad Autónoma de Buenos Aires y 90 km al este de Bahía Blanca. El objetivo del presente trabajo es evaluar el impacto ambiental generado por las acciones humanas en la hidro yaerodinámica costera del área en estudio. Se determinó que los factores antropogénicos que han afectado la hidro y aerodinámica litoral local son: explotación de arenade playa, degradación y forestación de la duna costera, la generación de abras deflacionarias y el desarrollo de barreraseólicas.Sobre la base de las características morfodinámicas del sistema litoral y las alteraciones antropogénicas reconocidas, sezonificó el área costera definiéndose grados de erosión alto, medio, moderado y bajo. La zonificación fue efectuada sobre labase de las siguientes características: a) conservación y morfología de la duna costera, b) morfología del frente costero, c)desarrollo morfológico del perfil de playa, d) actividad y morfologías de los campos de dunas interiores y c) grado densidad ytipo de vegetación sobre la duna costera.El mapa de susceptibilidad a la erosión muestra que el sector costero más vulnerable es el comprendido entre las calles SanMartín y la intersección de las calles 5 y 12, donde se detectó un déficit en la tasa de transporte de sedimentos por eldesarrollo forestal, la urbanización, el trazado de la avenida costanera y en el desplazamiento de la trama urbana a sobre lossectores donde se desarrollaba la duna costera. Se recomienda suspender todo tipo de extracción y movilización de sedimentos del sector de playa y duna costera.Proponiéndose como área alternativa sectores del campo de dunas inactivo, bajo control y monitoreo de las actividades.Palabras clave: Dunas, erosión costera, intevención humana, manejo costero.

AbstractThe study area belongs to Coronel Rosales, on the southeast coast of Buenos Aires province, 640 km southern Buenos Airescity and 90 km to the east of Bahía Blanca city. The purpose of this study consisted on the evaluation of the environmental impact on the hydro and aerodynamics of thecoastal area.Antropogenic factors that have affected the hydro and erodynamics are: sand beach exploitation, degradation and



Recibido: 02 de Mayo de 2009 • Aceptado: 26 de Mayo de 2009

afforestation of the coastal dune, the generation ofdeflation paths and the eolian barriers. An erosional hazard zonnification is carried outconsidering the morphodynamics of the littoral system and

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the human intevention. Four grades of susceptibility to erosion are defined: High, medium, moderate and low. Erosion riskevaluations were based on the following characteristics: a) morphology and conservation of the coastal dune, b) morphology ofthe foredune front, c) beach profile development and morphology, d) interior fields activity and morphology and c) grade,density and type of vegetation of the coastal dune. From the analysis of the susceptibility to the erosion map, concluding that the most vulnerable coastal sector is located betweenSan Martin street and the intersection of 5 and 12 street, where a deficit in the sediments rate of transport is detected, due to theforest development, the urbanization, the layout of the coastal avenue and to the displacement of the urban centers towardssectors where coastal dune are developed.We recommend the interruption of sand exploitation or movilization from the beach and foredune. Sand exploitation for localuse can be extracted from the inactive dunefield (B) under severe control and monitoring mining activities.Keywords: Dunes, coastal erosion, human intervention, coastal management.

Figura 1. Mapa de ubicación y del grado de vulnerabilidad a la erosión en costa de Pehuen-có, estimado sobre la base de las características morfológicas de la playa y duna costera

INTRODUCCIÓN

Los numerosos desarrollos urbanos en el litoral marinode la provincia de Buenos Aires, han provocado importantescambios en las variables naturales que condicionan el desarro-llo natural de los ambientes costeros, provocando efectos no de-seados. Siendo, la erosión de playa y el retroceso de la línea decosta, uno de las consecuencias de mayor condicionamiento enel desarrollo económico-social de las ciudades balnearias (Mar-comini y López, 1993).

La zona de estudio se ubica al sur de la provincia de Bue-nos Aires a 640 km de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y90 km al este de la ciudad de Bahía Blanca, pertenece al parti-do de Coronel Rosales y tiene una extensión a lo largo de lacosta de 15 km (Figura 1).

Numerosos autores han realizado estudios de diversa ín-dole en el área. Mouzo et al. (1985) y Vega et al. (1989) estu-diaron los afloramientos correspondientes a las plataformas deabrasión. Los mismos están integrados por depósitos corres-pondientes a una ingresión marina conformado por bancos deareniscas y limos consolidados algo conglomeráticos. Estos depó-sitos fueron asignados al Holoceno con una edad de 6.590 ±130 años A. P, datada por el método de 14C.

Gutiérrez y Schillizi (2002) describieron los paleoam-bientes del Cuaternario en el sector comprendido entre Pehuen-có y Monte Hermoso sobre la base de las asociaciones dediatomeas. Fernández et al. 2003 estudiaron la interrelación delos ambientes eólicos y marinos basados en las característicastexturales y mineralógicas de las arenas.

Fontana (2005) realizó una zonificación del área cercanaa Monte Hermoso según la composición florística de las dis-tintas geoformas.

Caló et al. (1998) estudiaron la estabilidad de las playasde Pehuen-có. Sobre la base de perfiles de playa relevados du-rante 300 días con una frecuencia quincenal, reconocieron uncomportamiento espacial diferencial de la playa. Al este dePehuen-có monitorearon una tendencia acreciva, mientras quehacia el oeste la playa presentó un ciclo anual de recuperacióncon erosión en invierno y acumulación hacia el verano. Los mis-mos autores consideraron que la playa tiene posibilidad de re-cuperación en períodos que exceden al año, ya que las pérdidasevidenciadas son menores que las pérdidas máximas recupera-bles. Los volúmenes de arena extraídos en el sector este por losconcesionarios de la playa, suministrados por la delegación dela Policía Minera, tenían un valor medio de 129 m3 mensual.Caló et al. (1998) concluyeron, que esta cifra no representaríauna pérdida perjudicial para la playa, si se la compara con laspérdidas máximas recuperables.

El presente trabajo consistió en evaluar las característicasmorfológicas y sedimentarias como así también el impacto am-biental generado por las acciones humanas en la hidro y aero-dinámica litoral de Pehuen-có, con el objeto de zonificar lossectores más vulnerables a la erosión. Se desarrolló una matrizy un mapa que permitió cuantificar, delimitar el grado y las zo-nas afectadas, como así también medidas para mitigar los im-pactos ambientales.

METODOLOGÍA

Se realizó un reconocimiento geomorfológico del área enestudio sobre la base de fotos aéreas correspondientes a la Ar-mada Argentina, Servicio de Hidrografía Naval, correspondienteal año 1996 a escala 1:40.000.

Se efectuaron muestreos de sedimentos correspondientesa campos de dunas inactivos, activos, duna costera y playa. Lastareas de muestreo consistieron en la extracción 0,75 kg de sedi-mentos superficiales en todos los subambientes.

Los análisis granulométricos se efectuaron por tamizadocon Ro-tap durante 15 minutos, la escala utilizada fue la de Ud-den -Wentworth. Se calcularon los porcentajes en peso de lasclases granulométricas y los porcentajes acumulativos y se rea-lizaron histogramas y curvas de frecuencia acumulativa en pa-pel de probabilidad. Los coeficientes estadísticos se obtuvieronmediante el programa GRANUS (Perillo et al. 1985), del cualse utilizaron los valores de media, desviación estándar, asimetríay agudeza obtenidos por el método gráfico de Folk y Ward (1957).El análisis estadístico se completó con la consideración de losvalores de moda y mediana para cada muestra.

Las evaluaciones del riesgo de erosión se confeccionaronrelevando las siguientes características: a) morfología y gradode conservación de la duna costera, b) morfología del pie dedunas, c) desarrollo y morfología del perfil de playa, d) activi-dad y morfología de los campos interiores y c) en el grado, den-sidad y tipo de vegetación de la duna costera.

Se definieron distintos grados de erosión, sobre la basede los rasgos previamente identificados, en: alto, medio, mo-derado y bajo. La información fue volcada en un mapa de zo-nificación de riesgo a la erosión.

GEOMORFOLOGÍA E HIDRODINÁMICA

La región se caracteriza por presentar un paisaje poli-genético desarrollado por los procesos marino, eólico y fluvial.El sector costero está compuesto por un campo de dunas que alcanza una extensión de 6,5 km desde la playa hacia elcontinente.

Sobre la base de las morfologías eólicas reconocidas se hadiferenciado un campo inactivo y un campo activo (Figura 1).El campo inactivo cubre la mayor parte del área y está consti-tuido por dunas parabólicas cuyos cuernos apuntan hacia el oes-te y se halla totalmente estabilizado por la vegetación (Figura2). Dentro de este campo se han diferenciado 2 subunidades(Figura 1, A y B), una localizada hacia el norte donde la alturade las dunas es mayor y alcanza hasta los 8 m (A) y la otra cer-cana a la costa donde la altura de las dunas oscila entre los 2 ylos 6 m (B).

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Manejo costero en la costa de dunas de Pehuen-có...


Figura 2. Vista de campo de las dunas parabólicas que conforman el campo inactivo

El campo activo es de escasa extensión, se presenta comoparches dentro del paisaje y están conformados por crestas bar-janoides alineadas con eje principal de rumbo Este- Oeste.

La playa natural presenta una berma estable y barras delavado en el sector intermareal; por lo general tienen un anchode 100 a 150 m. En el sector céntrico de esta localidad la ber-ma estable desaparece y es común observar la migración de ba-rras de lavado sobre la plataforma de abrasión (Figura 3).

Otra geoforma marina que caracteriza el área son las pla-taformas de abrasión, que quedan expuestas durante la baja ma-rea. Las mismas están constituidas por bancos de areniscas ylimos consolidados algo conglomeráticos que fueron estudia-dos por Mouzo, (1980); Mouzo et al. (1985); Aramayo y Mane-ra (1985), Gutiérrez y Schullizi (2002).

La duna costera está, por lo general, parcialmente esta-bilizada por vegetación natural e introducida y conforma uncordón paralelo a la línea de costa de 40 a 80 m de ancho (Fi-gura 4). No obstante ello, en el sector que ocupa la duna cos-tera, son comunes los fenómenos deflacionarios localizados enlas crestas del cordón, con la formación de dunas en voladuracirculares (plate blowout).

El régimen de marea para la zona es mesomareal con unaamplitud de marea de 3,30 m. Las olas provenientes del sectorsur se manifiestan con mayor frecuencia, le siguen aquellas

provenientes del sudoeste. La dirección de deriva litoral pre-dominante es hacia el este (56,6%), en un 31,4 % hacia el oes-te y un 12 % no hubo dirección preferencial. Caló et al. (1995),reconocieron para el área dos poblaciones de altura de ola, unacon una moda entre 0,30 y 0,60 m que responde al clima ha-bitual y otra, entre 1,50 y 1,80 m correspondiente a eventos detormenta. Los períodos hasta 10 segundos abarcan al 70 % delas observaciones y las relacionan a climas de ola normales. Aque-llas mayores a los 10 seg son consideradas como de tormentasy comprenden el 30% restante.

RESULTADOS

Las alteraciones antrópicas en el sistema litoral

En las investigaciones realizadas en el área de trabajo, sedeterminó la incidencia que tiene la acción humana sobre elmedio físico, a través de distintas actividades relacionadas conla urbanización y las explotaciones mineras.

Entre las principales alteraciones antropogénicas que hanafectado al sistema litoral se destacan las siguientes:

Forestación de la duna costera con especies arbustivasalóctonas

El tamarisco (Tamaris galica) fue introducido en estos sec-tores costeros, al igual que las acacias, con el fin de fijar las du-nas e interrumpir el ingreso de arena de la playa hacia el continente,para iniciar distintas actividades como la forestación o urbani-zación. Si bien estas especies se han adaptado perfectamente alas condiciones salinas, su desarrollo afectó notoriamente la cir-culación de arena en el sistema litoral, impidiendo el inter-cambio natural que existe entre la duna costera y la playa ymodificando, en consecuencia, las características geomorfoló-gicas de la duna costera original.

En la figura 5 se observa un esquema donde se represen-ta la evolución de una duna costera natural, vegetada por gramí-neas (Panicum racemosum) (A, B y C), y una duna costera convegetación arbustiva implantada, como tamarisco y acacias (D,E, F).

Las gramíneas que colonizan la duna natural (Figura 5A) forman una cobertura vegetal que, con el tiempo, entram-pa sedimentos en forma homogénea a lo largo del perfil de laduna, aumentando su altura y ancho en forma proporcional asu tamaño original. Si se registra algún evento de tormenta (sur-ge storm), se genera una escarpa en el pie de duna (Figura 5 B)que, posteriormente, se recupera rápidamente al alcanzar el án-gulo de estabilidad de las partículas de arena, por la acción con-junta de la remoción en masa y el proceso eólico (Figura 5 C).El intercambio de arena entre la playa y la duna, entonces, nose interrumpe durante la evolución.

La vegetación de la duna por especies arbustivas (Figura6), altera la hidro y aerodinámica del medio. En general, estosarbustos favorecen la formación de cordones de dunas costerasque, con el tiempo, aumentan su altura a medida que el arbustocrece, pero disminuyen su ancho hasta que la morfología se tor-na inestable (Figura 5 D). Frente a los eventos de tormenta laacción del oleaje toma arena del pie de duna produciendo unaimportante escarpa erosiva que, en consecuencia, disminuye elancho de la duna. Por otro lado, las numerosas ramificacionesde sus raíces hacen que durante las tormentas (surge storms) lasolas no puedan tomar la suficiente cantidad de arena para sa-turar sus condiciones de alta energía, tomándola de la playa yprovocando la disminución de su nivel (Figura 5 E).

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Figura 3. Playa del centro de Pehuen–có donde se observa laplataforma de abrasión en el sector intermareal

Figura 4. Duna costera vegetada con especies alóctonas al suroeste de la localidad

Luego de la tormenta la escarpa demora en recuperarse,ya que no hay suficiente arena a disposición y el efecto sopor-te de las raíces no permite alcanzar el perfil de reposo de la are-na. Asimismo, las raíces y ramas hacen de contenedor de losprocesos de remoción en masa, de manera tal que el único agen-te que recompone la escarpa es el viento. El área de disponibi-lidad de arena queda restringida sólo a la playa posterior, la cualcomo consecuencia de la tormenta y el descenso de su nivel,generan mayores condiciones de humedad y, por consiguienteuna disminución del área de playa seca que incide directamen-te sobre el alcance de la acción eólica afectando la eficiencia parasu reconstrucción (Figura 5 F). En estos casos, además, se cor-ta el intercambio de arena entre la playa y la duna litoral por lacobertura vegetal y se intensifica la erosión de playa.

Dadas las características de los campos de dunas estudia-dos, la disponibilidad de arena en la zona ha disminuido en for-ma natural por la estabilización de los campos de dunas. Enconsecuencia, el aporte eólico es menor y las acciones humanashan tendido a potenciar este efecto. El cordón duna costera dela ciudad de Pehuen-có ha sido vegetado por tamariscos, aca-cias y garra de léon en su totalidad. La falta de disponibilidadde arena hace que el tamarisco crezca sin entrampar gran can-tidad de sedimentos y favorezca la generación de fenómenosdeflacionarios locales (dunas en voladura). Hay sectores de

mayor riesgo de erosión, como pueden distinguirse en la figu-ra 1, donde la duna costera se ha degradado y presenta una pen-diente muy alta en su cara del mar. Dichos sectores estáncomprendidos entre la calle 5 y la avenida San Martín.

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Figura 5. Modelo esquemático que representa la evolución morfológica de una duna costera natural, (A, B y C); y de una modificadapor el hombre (D, E y F), por la implantación de vegetación arbustiva como tamarisco y acacias

Figura 6. Duna costera colonizada por tamarisco en el centro dela localidad

Barreras eólicas

Las barreras eólicas que forman las forestaciones o nú-cleos urbanos, entrampan arena en el sector de barlovento comoconsecuencia de la interrupción del flujo eólico y producen undéficit de la misma a sotavento. Como consecuencia, se gene-ra un incremento de los procesos deflacionarios en los sectoresde sotavento, que degrada las dunas preexistentes mediante laformación de dunas en voladura. Por la misma causa, la playaasociada a estos campos, es afectada por una pérdida de aporteeólico del sector continental. Otras consecuencias son los pro-blemas de invasión de dunas que se pueden producir a barlo-vento. Efectos similares se han observado en otras localidadesdel norte de la costa atlántica de la provincia de Buenos Aires(Marcomini y López 1995).

La localidad de Pehuen-có está rodeada por una barreraforestal. Hacia el Oeste, en la zona de camping, la forestaciónalcanza un mayor desarrollo y actúa como barrera eólica, pro-duciendo importantes tasas de acumulación, e intensificandola deflación en la zona de la ciudad de Pehuen-có. Esto trae apa-rejado un menor aporte de sedimentos a la playa y, como con-secuencia, un incremento en las condiciones erosivas. Este factordeberá tenerse en consideración en el futuro desarrollo urbanodel área en cuestión.

Generación de dunas en voladura por avenidas

El diseño urbano de las avenidas en la ciudad de Pehuen-có es adecuado ya que no posee un patrón rectilíneo y la ma-yoría de los drenajes no terminan en la playa, como ocurre ennumerosas localidades balnearias de la provincia de Buenos ai-res (Villa Gesell, Pinamar, Mar de Ajó, Santa Teresita, etc.). No obstante ello, gran parte de las avenidas tienen su acceso a la playa formando abras sobre el cordón de dunas costero (Figura 7).

Dada la intensidad de los vientos del Sur y Sureste estasabras tienden a formar núcleos de aceleración de la velocidaddel viento, generando cubetas deflacionarias que actúan a manera de dunas en voladura. Este proceso tenderá a aumentarla erosión del cordón de dunas mediante la generación de nu-merosos núcleos deflacionarios.

Explotación de arena de playa

Las explotaciones mineras han intensificado los proble-mas erosivos de esta localidad, cuyo balance sedimentario se en-cuentra en déficit por los motivos anteriormente expuestos,tanto de índole natural (incremento en la estabilización de loscampos de dunas por variación en las condiciones climáticas),como inducido por la acción antropogénica (vegetación, fores-tación y degradación de la duna costera, generación de barre-ras, cortes por avenidas y barreras eólicas).

Este déficit sedimentario fue potenciado por las explota-ciones de minería en playa y en la actualidad existen sectoresseriamente comprometidos frente a las condiciones erosivas.

La normativa que rige la granulometría de los áridos parala construcción está expresada en la norma IRAM 1627 (IRAM,1997). La misma, diferencia entre sedimentos para ser utiliza-dos como agregados finos, gruesos o totales.

La normativa indica que el agregado fino podría obte-nerse por mezcla de 2 o más arenas de distinta granulometría.

En la figura 8 se pueden observar los límites establecidospara las categorías aptas (curvas A y B) y en obras de “tipo co-rriente”, donde el control de calidad de hormigones se realiceen obra (NORMA IRAM 1627 art. 3.2.5), se pueden aceptarlos sedimentos cuyas granulometrías no superen el límite esti-pulado por la curva C.

De las curvas se puede observar que ninguna de las are-nas cumple con la norma IRAM 1627.

Las curvas que más se aproximan son las correspondien-tes a los sedimentos de playa, cuyos valores quedan compren-didos entre las curvas A y C, con un 10 % entre A y B, un 50%entre B y C, y un 40 % por debajo de C.

Los sedimentos correspondientes al campo de dunas ac-tivo e inactivo están entre las curvas B y C, con distribucionescercanas a la curva C, o sea que podrían ser empleadas solo parahormigones en obra.

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Figura 7. Abras de acceso a la playa sobre el cordón de dunascosteras. Los vientos del Sur y Sureste tienden a formar núcleosde aceleración de la velocidad del viento sobre las mismas, gene-rando cubetas deflacionarias que actúan a manera de dunas envoladura

Figura 8. Representación de las curvas de frecuencia acumulativade los distintos subambientes costeros y su comparación con lascurvas (A, B y C) que surgen de la normativa IRAM 1627 para eluso de agregado fino para hormigón. Los agregados cuyas cur-vas entran entre A y B son considerados aptos para hormigón.Los que se registran entre B y C pueden emplearse cuando elcontrol de hormigones se realice en obra. Las curvas por debajode C no son aptas

Los sedimentos correspondientes al campo inactivo A ylas dunas costeras presentan distribuciones por debajo de la lí-nea C, o sea que son demasiado finas para ser aptas para hor-migón. En todos los casos los sedimentos deberán ser mezcladoscon fracciones más gruesas para poder tener la aptitud para serempleados como agregado fino para hormigón. No obstanteello, las arenas, por su marcada selección y el tamaño fino desus partículas, pueden ser utilizados para construcción con otrosusos como por ejemplo, para terminación de obra tales comorevoques, contrapisos, etc.

Las labores mineras que podrían efectuarse, en el campoA, deben estar estrictamente reguladas, ya que la explotaciónexcesiva podría reactivar los fenómenos deflacionarios en estasdunas, a manera de dunas en voladura e incrementar indirec-tamente la desertización y avance de las mismas sobre los cam-pos de cultivo ubicados hacia el norte, por invasión de dunas.

Las labores de explotación minera deberían prohibirse enla zona de playa y duna costera tanto de Pehuen -có como de laszonas aledañas, dado el importante grado de vulnerabilidad a laerosión que presenta la zona céntrica de la ciudad (Figura 1).

Los campos de dunas estabilizados serían áreas de ex-plotación alternativa, con menor impacto en la hidrodinámi-ca litoral.

Situación ambiental de la localidad

En la Tabla 1 se presenta una matriz confeccionada parala evaluación del riesgo de erosión costera, teniendo en consi-deración las características morfodinámicas del sistema naturaly las alteraciones antropogénicas reconocidas. Se han definidocuatro grados de riesgo: muy bajo, bajo, moderado y alto.

La zonificación de riesgo de la costa Pehuen-co fue vol-cada en la figura 1, donde se observa, que el sector más vulne-rable es el comprendido entre las calles San Martín y la intersecciónde las calles 5 y 12. En este tramo costero se detectó un déficiten la tasa de transporte de sedimentos por el desarrollo forestal,

la urbanización, el trazado de la avenida costanera y el despla-zamiento de la trama urbana sobre los sectores donde se desa-rrollaba la duna costera. En consecuencia, la duna costera haquedado degrada e inmovilizada por la fijación de especies alóc-tonas tales como el tamarisco (Tamaris gallica) y garra de león(Carpobrotus edulis). El sector de costa presenta una playa dis-tal periódicamente escarpada, sin bermas y un frente de dunacostera con pendientes abruptas.

Las zonas con un grado de erosión medio son: el tramoentre las calles 5 y Av. Ameghino y el que se extiende entre laAv. San Martín y Brown. Ambos sectores presentan una bermaescarpada y el pie de dunas con pendientes intermedias. El pri-mero carece de la duna costera y posee un aporte restringidodel campo interior de dunas.

El otro sector, posee un mayor desarrollo de la duna cos-tera, aunque totalmente colonizada por tamariscos, que res-tringen en gran medida el intercambio de arena, alterando elbalance marino-continental. Otro factor que regula la estabili-dad es la pérdida en la continuidad lateral de la duna costera,la fragmentación de la misma por la construcción de accesos aplaya genera abras que desencadenan fenómenos deflaciona-rios, con la consecuente degradación de las morfologías.

La erosión moderada se detectó al Este de la calle Browndonde el cordón de dunas costera recupera su homogeneidad(a pesar de estar totalmente vegetado) y empieza a reestable-cerse parcialmente el aporte de campos interiores. Se observaun aumento del área de playa distal, una berma estacional y ba-rras de lavado, el pie de duna presenta pendientes de interme-dia a baja.

Las zonas reconocidas como de bajo grado de erosión seencuentran en los extremos del centro urbano de la localidad yes donde se reestablecen parcialmente las condiciones natura-les: desarrollo de dunas costeras naturales, aporte de los camposinteriores, baja influencia del desarrollo urbano y menor pre-sencia de actividades degradatorias relacionadas con las cos-tumbres y usos turísticos.

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Tabla 1. Matriz para determinar el grado de erosión costera en el área de estudio

Riesgo Duna Costera Morfología del Vegetación Campos de dunas Interiores Perfil de Playapie de duna

Morfología Conservación Pendiente Densidad Tipo Actividad Morfología Bermas

Alto Degradada Malo Abrupta Alta Tamarisco Inactivo Parabólicas Sin Bermay Garra con forestaciónde León

Medio Parcialmente Regular Media Media Tamarisco Inactivo Parabólicas BermaDegradada y Garra con forestación Estacional

de León Escarpada

Bajo Parcialmente Regular Media Alta Tamarisco Inactivo Parabólicas Bermadegradada a tendida con Gramíneas estacional

Muy Sin Bueno Tendida Baja Gramíneas Activo Barjan BermaBajo degradación Estacional

DISCUSIÓN

Las características morfológicas reconocidas en la playa ycosta de la ciudad de Pehuen-có han evidenciado una erosióninducida muy localizada en la zona céntrica. La pérdida de ber-mas en la playa posterior, duna estabilizada y frentes de dunasabruptos, ponen a esta localidad en una situación muy com-prometida frente a los eventos de tormenta.

Sobre la base de la situación ambiental reconocida, lasposibilidades de uso de la arena de playa serian a nuestro en-tender perjudiciales, en contraposición con lo expresado porCaló et al. (1998), quien estimó que pequeños volúmenes deexplotación no actuarían en forma perjudicial sobre la playa,como resultado del balance sedimentario de perfiles de playarealizados durante un año.

Dada la conformación de la playa, la cual se dispone so-bre una extensa plataforma de abrasión, se corre el riesgo de per-der la arena por subsaturación del medio, a expensas del incrementode las superficies de la plataforma, lo que haría muy dificultosoel acceso al agua de los usuarios de playas debido a la irregulari-dad del sustrato y al impacto del oleaje en el mismo.

En el manejo del recurso costero se recomienda generarestrategias que tiendan a incrementar el aporte de sedimentosen el área costera, disminuyendo la forestación y vegetación dela duna costera y reactivando la movilidad de las dunas hacia laplaya.

CONCLUSIONES

Se determinó en la actualidad una disminución de apor-tes de sedimentos en el sistema litoral, lo que hace que se in-tensifiquen los procesos deflacionarios sobre dunas inactivaspreexistentes, tanto en los campos inactivos (A y B) como en la duna costera, mediante el emplazamiento de dunas en voladura.

La playa natural alcanza un equilibrio hidro y aerodiná-mico en aquellos sectores donde la influencia antropogénica esbaja.

Los factores antropogénicos que han afectado la hidro yaerodinámica litoral son: explotación de arena de playa, la de-gradación y forestación de la duna costera, la generación deabras deflacionarias y las barreras eólicas.

Del análisis del mapa de susceptibilidad a la erosión, seconcluye que el sector costero más vulnerable es el comprendi-do entre las calles San Martín y la intersección de las calles 5 y12, donde se detectó un déficit en la tasa de transporte de se-dimentos por el desarrollo forestal, la urbanización, el trazadode la avenida costanera y al desplazamiento de la trama urbanaa sobre los sectores donde se desarrollaba la duna costera.

Los sedimentos correspondientes a los distintos subam-bientes costeros analizados, no cumplen la norma IRAM 1627,que indica las características de la granulometría de áridos paraser utilizados como agregados finos para la construcción.

No es factible la explotación de arena de playa, de la dunacostera o de los campos activos, ya que en los sectores céntricosde Pehuen-có se ha evidenciado un efecto erosivo sobre la cos-ta, dada la morfología que presenta la playa y la configuraciónde la línea de costa. Además, es necesario incrementar la satu-ración de las corrientes litorales para aumentar la sedimentaciónsobre las plataformas de abrasión y extender la playa.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo fue financiado por el Subsidio UBACyTX083 “Alteraciones ambientales y en la hidrodinámica litoralpor explotación de arena y determinación de fuentes alternati-vas” y UBACyT X129 “Geoindicadores de erosión costera y suimplementación en la planificación urbana de la provincia deBuenos Aires” otorgados por la Universidad de Buenos Aires.

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